秦军主将章邯当然不会坐视不理，于是急忙领军前来救援，诸侯联军在项羽带头迎击章邯的情况下，尽力协助楚军作战，最终经历了数次激战，击退了章邯所部。
在诸侯联军包围圈中的王离部队，眼见章邯所领援军无法突破诸侯联军，士气渐散，加上粮草不继，不久就被诸侯联军击破，王离被活捉，其手下苏角被杀，涉间举火自焚，巨鹿之围终于解除了。
秦军退去，诸侯联军众将前来拜见项羽，无一敢直视项羽，如是项羽事实上成为了诸侯联军的统帅，人皆称其为上将军（可谓是接了其祖父项燕的班）。
项羽得诸侯众将归心，于是领联军追击章邯所部，双方在棘原对峙，历经数战，秦军俱败，正逢秦国朝中赵高似有对章邯不利之举，于是项羽得以逼降章邯，后来在新安将二十万秦国降卒一举坑杀（可谓是当年长平之战的报应了），于是秦国主力部队尽失，再无力抗拒诸侯攻秦之兵。