怀王离开后，项梁就召集所有将士到将军府听令。项梁把北伐军分成四路：第一路由项羽担任主将，朱建为行军司马，英布和蒲将担任副将，还有十员参将，率领二万骑兵先行。第二路由刘邦担任主将，吕臣、曹参为副将，萧何担任行军司马，率领本部马、步军一万人居中。第三路武信君亲自担任主帅，范增担任裨将军，副军师，参木为军师，宋义为行军司马，季布、钟离昧、桓楚、于英为副将，召平为都尉，出动近千辆战车，十万步兵。第四路项伯为主将，兼领治粟都尉，虞子期担任押粮官，项庄、丁公、薛公等人担任副将，率领两万名军士护送粮车、巢车、撞车、轒辒、云梯、沈机、弩机等攻城器械，还有扎营的帐篷等军需品，选定怀王元年秋七月甲子日正式出师。
到了出师的这一天，将士们齐到校场报到，只见军旗猎猎，戈戟灿灿。楚军共有十五万，号称二十万。项梁杀畜祭旗，又祭奠战神蚩尤，然后激励将士们道：“昔日，我们伟大的楚怀王担任六国合纵长的时候，楚国何其强大？可是后来秦国屡次欺骗楚国，楚国的战事就不顺起来，怀王当时进行的三次战斗，接连受挫，从此霸业一去不复。想想秦国的无耻、蛮横、不讲理，简直到了罄竹难书、令人发指的程度：尤其是那个无义之徒张仪，他竟然将六里之地说成是六百里来欺骗楚国，后来楚怀王又被秦昭襄王骗到武关扣留了，最后可怜地死在了秦国。这些旧仇国恨真是深深地伤害到了每一个楚人。十几年前，嬴政虽然用强大的武力征服了楚国之地，可他最终也征服不了楚人之心啊！将士们，谁愿做亡国奴？人无信则不立，国无信则必亡啊！秦国真是太不地道了，所以我们的预言家南公才说：‘楚虽三户，亡秦必楚’！这是一个预言，更是一个诅咒：秦国不亡，我们楚人就绝不罢休！楚国方园几千里，志士千百万，怎么肯做秦人之奴？七十年前，那位忠贞的烈士屈原大夫，宁可投江而死，也绝不做亡国奴，这一壮举现在还依然激励着我们的爱国之心啊！”项梁的这一番话，就如同棒喝，又振聋发聩，将士们就不约而同地齐声高呼：“楚虽三户，亡秦必楚！”随后楚军就浩浩荡荡地朝北进发。
项羽率领的先头部队过了胡陵，来到亢父。这时田荣的求救使者再次到来，他见到项羽后说：“秦军已经到了东阿，请将军尽快来解围，不然城池陷落，秦军就会长驱东进，秦国就完了！”使者说完，声泪俱下。项羽就立即向叔父报告。项梁接到报告后慷慨激昂地说：“自古救人如救火，兵贵神速，我不救齐谁救齐？”说完，急令全军加速前进。
田横听说章邯已经包围了东阿城，就率领倾国之兵来救东阿。田横为了鼓舞士气，到东阿后先为齐王设置灵堂祭奠，以此来鼓舞将士，然后道：“齐、秦不两立！我们一定要杀掉章邯，血洗临济之恨，替大王报仇。”说罢就率领将士一齐杀向了秦军的大营。章邯见齐军来救，立即率军迎战田横。双方在城东宽阔的平地上大杀一场，结果齐军又遭到惨败。田横战败后就逃往茬平去了。
章邯打败了田横的军队，更加肆无忌惮，就围住东阿日夜攻打，忽报楚军杀到了。章邯听说楚军来救，一点儿也不紧张，因为他前些时候杀败了十万齐军，所以根本不把楚军放在心上。董翳、章平等人道：“自从我军出关以来，先后杀周文、败吴广、克田臧、灭陈胜、诛田儋、焚魏咎、追田荣，破田横，无往不胜，现在就是有百万楚兵又有何惧？况且项梁的楚军都是一些刚刚召集起来的游民，纯属乌合。等项梁来时，我们愿意打头阵，一战就能活捉项梁啦，哈哈哈！”
可是李由却顾虑重重地道：“我听说楚军的将领不是别人，是项梁。项梁是项燕之子，以项燕的名望，他的后人必定有些手段，我们不能太轻视了他！”话音刚落，只见一人挺身而出，大叫道：“将军不要长他人志气，灭自己威风！如果项梁来了，我先去砍下他的脑壳！”李由一看是虎将彭生，就说：“将军勇敢确实是勇敢，但就怕战不过项梁！”彭生就仗着武艺高强，勇力过人，又因为他与司马夷关系很好。司马夷死后，他经常想杀楚人报仇，现在见时机终于来了，就说了这样的话。章邯听到彭生的话，沉思了老半天，就只好让李由先围城，自己领军来到城南数里之遥的开阔平地上布阵。