巨鹿之战是秦末农民战争所取得的一场巨大胜利，也是中国历史上著名的以少胜多的战役之一。巨鹿之战中项羽以五万的兵力对抗章邯四十五万的兵力，最后还能取得这样大的胜利，使得历史上对这场战役报以极大的赞誉。这场巨鹿之战扭转了秦军一直打胜仗的战局，将秦朝的主力消耗殆尽，使得秦王朝名存实亡。而项羽也因为这一场战役从而获得了后世的好奇和景仰。明朝的学者茅坤就曾说项羽最得意之战，他指的就是巨鹿之战。
当时秦军章邯自从骊山囚徒之战后，一战成名，并且屡战屡胜，似乎是攻无不克一般的存在。赵王率领赵国的一干大将退守钜鹿城。章邯和王离等人分为两部分包围了此城，章邯在两军之间修建了一条甬道，用来运输粮草。赵军有一支军队驻扎在钜鹿北边，赵王等人被围困在钜鹿城。情急之下，赵王向各地诸侯发送了求救信，但是因为各诸侯王忌惮秦军，因此对赵王的求救视而不见，但是都紧紧观望着事态的发展。
楚怀王派军队去援救赵王，他们一共兵分两路。一路去营救赵王，一路去攻打咸阳，以此来分散秦军。而营救赵王的那一支队伍，楚怀王以卿子冠军宋义为上将军，鲁公项羽为次将，亚父范增为末将，带领了数万人对抗秦军几十万人。
可是大将军宋义在行至安阳的时候就下令停止不前了，原因就是他想让秦军和赵军打起来，待到他们两败俱伤之时再动手。项羽斥责宋义并杀了他，他回报楚怀王，楚怀王让项羽带领这支援军，封项羽为大将军。项羽本来就对秦军又不共戴天之仇，现在眼看仇人就在眼前，宋义这个小人竟然停滞不前。更何况怎么可能等得到两败俱伤的局面，赵军已经被困城中数天，就算等，最后等到的也极有可能是赵王被杀，赵军被灭的结果，怎么可能会有两败俱伤。
正是因为这样，项羽才斗胆杀了宋义。这样一来就没有人可以阻挡自己报仇了。
后来项羽带领这支援军，誓死战斗，只带了三天的粮食，势必要拿下秦军。虽然两军对垒悬殊巨大，但是，只要将士们有信念，就算队伍人数极少，最后也能胜利的。就是抱着这样的信念，项羽大军轻装上阵，很快便夺下了给王离军队运送粮草的甬道。秦军王离的队伍被勇猛的楚军给团团围住，他们在激战了九次之后，最终还是败给了楚军。秦军将领王离被楚军抓住了，章邯也被打退。楚军士气大振。
北宋司马光在总结这场战役的时候说：项羽乃悉引兵渡河，皆沉船，破釜、甑，烧庐舍，持三日粮，以示士卒必死，无一还心。于是至则围王离，与秦军遇，九战，大破之，章邯引兵却。诸侯兵乃敢进击秦军，遂杀苏角，虏王离；涉间不降，自烧杀。
秦将章邯在综合考虑了秦朝内部和外部的各种条件以及自己将要面对的可能是二世和赵高的联手杀害的情况，他决定和项羽议和，归顺楚国。他第一次写给项羽的求和信被项羽给拒绝了。项羽拒绝了章邯的求和后，大举进军攻打秦军，结果秦军大败。后来项羽召来几个属下说，军队里面所用的粮草已经不多了，如果长时间和秦军僵持下去，我们就会面临困境了。属下们纷纷赞同项羽的观点，都觉得和章邯议和挺好的，这样一来秦朝的气数就真的是尽了。
项羽就和章邯约好日期在洹水南岸的殷墟上会晤。章邯见到项羽后，对项羽大倒苦水，说了许多赵高和二世的罪行，最后和约签好了，巨鹿之战结束。
项羽封章邯为雍王，安置在项羽的军中。任命司马欣为上将军，统率秦军担当先头部队。可是秦军二十万人全部收编成楚军，而原来楚军中的许多人以前就被秦军打过，他们的家人朋友几乎都死在了秦军的刀下，所以在军营中，楚军们大多对秦军又歧视，还处处针对秦军。这样一来军中的矛盾就出来了。项羽的属下说，这些秦军不是真心投奔楚王，应该全部杀了。项羽于是将二十万秦军全部坑杀了。