赵高派了十几拨自己的门客，假装成御史、谒者、侍中，轮番去审讯李斯。李斯每次都如实回答，这些人就又让人对他严刑拷打。后来二世派人来查验李斯的口供，李斯以为还和之前一样，就始终不再改口，承认了罪名。案件审理完毕，上报给二世。二世高兴地说：“要不是赵君，我差点被丞相给骗了！”等到二世派去调查三川郡守李由的人到的时候，楚军已经把李由杀了。使者回来时，正好赶上丞相李斯被下狱，赵高就伪造了李斯谋反的供词，各种证据相互附会，于是李斯被判处了五种刑罚，在咸阳街市上腰斩。李斯走出监狱，和他的二儿子一起被押解。他回头对二儿子说：“我想再和你一起牵着黄狗，从上蔡东门出去追逐野兔，这还能办得到吗！”于是父子俩相对痛哭，最终被灭了三族。二世就任命赵高为丞相，所有事情，无论大小都由赵高决定。
项梁在东阿打败章邯后，带兵往西，向北来到定陶，又一次打败秦军。项羽和沛公又在雍丘和秦军交战，把秦军打得大败，还斩杀了李由。项梁因此更加轻视秦军，脸上露出骄傲的神色。宋义劝谏说：“打了胜仗，将领骄傲，士兵懈怠，这样是会失败的。现在士兵们已经有点懈怠了，而秦兵却越来越多，我真为您担心啊！”项梁不听。于是项梁派宋义出使齐国，宋义在路上遇到齐国使者高陵君显，就问他：“您是要去见武信君吗？”高陵君显回答：“是啊。”宋义说：“我断定武信君的军队一定会失败。您要是慢点儿走就能免遭一死，走得快了就会遭殃。”二世发动了所有兵力增援章邯攻打楚军，在定陶把楚军打得大败，项梁战死。
当时连着下雨，从七月一直下到九月。项羽和沛公攻打外黄没打下来，就离开去攻打陈留。听说武信君项梁死了，士兵们都很恐慌，于是和将军吕臣一起带兵向东撤退，还把楚怀王从盱眙迁都到彭城。吕臣的军队驻扎在彭城东面，项羽的军队驻扎在彭城西面，沛公的军队驻扎在砀县。
魏豹收复了魏国二十多座城池，楚怀王封魏豹为魏王。
闰九月，楚怀王合并了吕臣和项羽的军队，自己亲自统领；任命沛公为砀郡郡守，封武安侯，让他率领砀郡的军队；封项羽为长安侯，号称鲁公；任命吕臣为司徒，他的父亲吕青为令尹。
章邯打败项梁后，觉得楚地的兵不足为虑，就渡过黄河，向北攻打赵国，把赵国打得大败。章邯带兵到了邯郸，把城里的百姓都迁到河内，把城墙都拆毁了。张耳和赵王歇逃进巨鹿城，王离带兵包围了他们。陈馀向北收拢常山的兵力，得到几万人，驻扎在巨鹿北面。章邯的军队驻扎在巨鹿南面的棘原。赵国多次向楚国求救。
高陵君显在楚国，见到楚怀王说：“宋义早就断定武信君的军队会失败，没过几天，军队果然战败了。打仗还没开始就能预见失败的征兆，这可真是懂军事啊。”楚怀王就召见宋义，和他商议事情，非常欣赏他，于是任命宋义为上将军，项羽为次将，范增为末将，去援救赵国。其他各路将领都归宋义统领，宋义号称“卿子冠军”。