城中的守吏并没有阻止楚使者离开，任由他自行返回。楚使者一口气跑回军营，会见项王，将他所经历的一切详细报告给项王，并声称范增私通汉王，建议项王要小心提防。项王愤怒地说：
“我之前就听到过这样的传闻，但认为范增是个老成持重的人，不应该轻信别人的话，没想到他果然有与汉王通敌的行为！这个老东西，是想活得不耐烦了吗！”
项王对范增的背叛感到非常愤怒。项王在愤怒之下，想要立即召唤范增，当面质问他。然而，他的左右近臣劝阻项王，不要过于急躁，建议等待确实的证据出现，才能对范增进行处罚。他们认为，如果没有确凿的证据，就可能会落入敌人的诡计之中，不宜轻信。正如陈平使用的反间计，虽然不难识破，但因为项羽性格急躁，所以才得以成功。项王最终决定暂时忍耐，不立即采取行动。
只有范增还不清楚这些变故，他满心想着要为项王出谋划策，打败汉军。他看到项王因为和谈的事情，又把攻城的任务放松了，心里不由得暗暗焦急。于是，他再次去见项王，还是请求项王督促将士们，尽快攻下荥阳。但此时项王已经对范增产生了怀疑，所以只是沉默不语，没有给出任何回应。范增焦急地说道：
“古时候有句话，说的是‘做事犹豫不决，反而会自找麻烦’。记得在鸿门宴的时候，我就劝大王尽快杀掉刘邦，但大王没有听从我的建议。结果这就成了个隐患，一直拖到了今天。现在，上天又给了我们一个机会，把刘邦困在了荥阳。如果我们这次再让他逃脱，那就像是放虎归山一样危险。一旦他有机会东山再起，我们就再也无法与他抗衡了。我担心的是，如果我们不主动出击，别人就会来逼我们。到时候，后悔还来得及吗？”
项王被范增这么一问，心里的怒火再也压抑不住，猛地发作起来，说道：
“你让我赶紧攻打荥阳，我并不是不想听你的，但我就是担心，万一荥阳攻不下来，我的性命反而要被你给害了！”
范增被项王的话弄得一头雾水，只是瞪大眼睛看着项王。他猛然想到，项王平时从来没有说过这样的话，现在这么说，肯定是听了别人的谗言。于是，他也按捺不住心中的怒火，对着项王大声说道：
“现在天下大势已经基本确定，希望大王能够自己好好把握，不要中了敌人的奸计。我年纪已经大了，本来就应该退休了，现在请求大王允许我辞去官职，让我能够回到家乡安葬。”
说完后，范增直接转身离开，项王也没有挽留，任由他回到自己的营地。到了这个时候，范增已经彻底绝望，于是将项王授予他的历阳侯的印信和绶带派人送还给项王，自己则简单地收拾了一下行李，当天就启程向东回家。一路上，他边走边思考，回想起近几年的时光，他为了项王能够夺取天下，费尽了心思和计谋，原本期望能够消灭刘邦的势力，让项王统一全国，这样自己也能够安享荣华富贵，度过一个愉快的晚年。可偏偏项王相信了那些谗言，还对他产生了猜忌，导致他们即将成功的事业在最后关头失败了。现在看来，楚国的江山迟早要被刘氏夺走。他这一腔为国为民的热血，全都白费了，真是让人感到可悲可叹啊！
于是他开始自怨自艾，满腹牢骚。白天在路上走走停停，连吃饭喝茶都没有心思，晚上住在旅馆里也是翻来覆去地睡不着，连续好几个晚上都没能合眼了。忧愁历来是最伤人的情绪，过度的忧虑还容易引发疾病。更何况范增已经七十多岁了，怎么能经受得住日日夜夜的烦闷和压抑呢！因此，他逐渐染上了疾病，身体开始忽冷忽热。起初，他还勉强支撑着身体，带病赶路。但突然间，他感到背上剧痛难忍，仅仅过了一夜，背上就长出了一个恶疮。在旅途中，既没有好医生可以医治，范增自己也不想再求生，只希望能回家见一见家人，和他们做个永别。于是范增只能躺在车里，催促车夫快点赶路。当他们快要到达彭城的时候，范增背上的疮越来越痛，情况已经十分严重，他也陷入了昏迷状态。随行的几个人，看到范增生命垂危，不得不在一家旅店里暂时安顿下来。过了两天，范增突然大叫一声，背上的疮瞬间爆裂开来，血流如注，最终就这样去世了，享年七十一岁。这时已经是汉王称王后的第三年四月中旬了。这里特别指出了具体的时间，以便大家了解这一历史事件发生的确切时间。
随行的官员看见范增已经去世，就赶紧去买了棺材来收敛他的遗体，然后运回他的故乡居鄛，安葬在城东。后来的人们，因为范增忠心耿耿地辅佐项王，却被敌人陷害，死得非常凄惨，就为他建了一座祠堂来祭祀他，这个传统一直流传到现在都没有断绝。人们还把县衙里的一口井叫做“亚父井”，用来纪念他。如果范增在另一个世界里有知觉的话，也能因此得到一些安慰吧。这对他来说，也算是死后的一件幸事了。
当项王得知范增去世的消息时，他反而感到有些悲伤，心中也不免生出一丝悔意。他回想起范增多年来一直忠心耿耿地辅佐自己，应该没有恶意，怎么料到这可能是汉王设下的计谋，想要除掉自己的得力助手呢？现在，项王与刘邦已经势不两立，他下定决心要踏平荥阳这座城，才能消解心中的愤怒。只可惜他明白得太晚了。于是，项王又召来了钟离昧等人，用好言安慰他们，并且嘱咐他们一定要努力攻城，立下战功等待封赏。钟离昧等人听后也深受鼓舞，他们拼死进攻，从四面八方围攻荥阳，日夜不停。
荥阳城里的将士们已经连续多日奋力抵抗，累得筋疲力尽，疲惫到了极点。再加上粮道被切断，储备的粮食也快要吃完了，眼看局势危急万分，随时都可能城破人亡。汉王也急得不得了，陈平和张良虽然智谋过人，但到这时候也想不出什么好办法来。他们只能在众位将领面前，用尽各种激励的话语，来鼓舞大家的士气。果然，有一位英勇无畏的将军，他慷慨激昂，表示愿意豁出性命，粉身碎骨来报答汉王的知遇之恩。这位将军是谁呢？他就是汉军中的纪信。纪信立刻去见汉王，他请求让旁边的人都退下，然后压低声音对汉王说：
“大王，您已经被困在这座孤城里好几个月了。现在敌人的势力非常强大，而我们的兵力不足，粮食也快耗尽了，肯定很难再坚守下去了。为了大王您的安全，我觉得我们应该想办法突围出去。但是敌军把四面都围得严严实实的，一点空隙都没有。所以，我们得想个办法骗过敌人。我打算假扮成大王您，对外宣称是出城投降，这样敌人就不会有所防备了。然后，大王您可以趁机突围出去，这样就安全了。”
汉王说道：
“如果按照将军您的计划行事，我虽然是能够逃出这座被重重包围的城池，但将军您不也是要冒极大的风险吗？”
纪信听后，再次坚定地说道：
“大王，如果您不接受我的建议，等到这座城池被敌军攻破的那一刻，我们所有人都将难逃一死，那我即便是死了，又有什么用呢？而现在，只需要牺牲我一人，不但可以让大王您脱离险境，还能让众多的将士们得以保全性命。这样看来，我一人的牺牲能够抵得上千万人的性命，这也算是死得其所，值得了！”
汉王还在那里犹豫不决，可能这也是他在故意拖延。纪信一看，情绪变得激动起来，他说：
“大王，如果您不忍心让我牺牲，那我最终也无法独自活下去，不如现在就让我先死吧。”
说着，他就要拔剑自杀。汉王一看，吓得连忙从座位上站起来，拦住了他，并且流着泪对他说：
“将军啊，您的忠诚就像太阳一样耀眼，古往今来无人能及。只希望上天能够默默地保佑我们，让我们都能平安无事，那就真的是太幸运了。”
纪信收起剑，回答说：
“我死得其所，无怨无悔。”
接着，汉王又叫来了陈平，把纪信愿意替自己牺牲的事情告诉了他。陈平听后说道：
“如果纪将军真的愿意替大王去死，那我们还有什么好犹豫的呢！不过，为了确保计划能够顺利进行，我们还需要再添加一个计策，这样才能保证万无一失。”
汉王问陈平有什么计策，陈平便凑近汉王的耳朵，低声说了几句，汉王听后连称妙计。于是，陈平写了一封投降书，并嘱咐一个能干的官吏带着这封信出城，去拜见项王。
项王打开书信阅读完毕，便问汉朝的使者：
“你们的君主打算在什么时候投降呢？”
汉朝的使者回答道：
“就在今夜便会投降了。”
项王听后非常高兴，便放走了汉朝的使者，并让他回去转告汉王，千万不要耽误了约定的时间。否则，明天就会屠城。汉朝的使者连连点头答应，然后就离开了。项王随即命令钟离昧等人率领士兵等候，一旦汉王出来，就立即将他擒获，用来祭刀。钟离昧等人听后，立刻打起了精神，满心期待地等待着汉王的到来。
时间一晃就到了黄昏，可是城里还是一点动静都没有。转眼间，已经半夜了，这时才看见东城门大开，有很多人走了出来。这些人前后都没有火把照明，远远望去，他们身上穿的好像是军装，披着铠甲似的。士兵们担心这是敌人的诈降之计，连忙举起兵器，冲上前去想要阻拦。就在这时，只听见有女子用娇柔的声音高声喊道：
“我们都是些没有饭吃、没有衣服穿的妇女，只好趁着城门打开的时候，出去寻找一条活路。还望将军们行行好，放我们一条生路，将来一定会福寿双全，子孙后代也能享受荣华富贵！”
士兵们猜想这一定是陈平安排的计策。楚兵们仔细一看，发现这些人果然都是妇女和孩童，年龄各不相同，有的已经是鸡皮鹤发，有的则是年轻貌美。她们身上都披着破旧的铠甲，走起路来扭扭捏捏的，看起来十分有趣，让楚兵们不禁感到惊异。楚兵们又询问她们，出城逃难为何会穿着这种奇怪的装束？妇女们统一回答道：
“我们没有衣服穿，不得已才把守兵丢弃的铠甲拿来御寒，希望你们不要见怪！”
楚兵们听了那些妇女的话后，虽然心中的疑惑解开了，但仍然因为少见多怪而感到十分惊奇。他们自觉地分开站在道路两旁，让出一条路来让那些妇女们通过。同时，他们个个瞪大了眼睛，尤其是看到那些长得漂亮的女子时，心里恨不得立刻把她们搂过来，好好享受一番。更让楚兵们感到惊奇的是，这些穿着铠甲的妇女们源源不断地走出来，一批接着一批，连绵不断，就像鱼儿一样一个接一个地游出城门，这在当时被人们传为一大奇观，也让楚兵们大饱眼福。甚至西南北三个方向的楚兵也都闻声赶来，聚集在东门，想要亲眼看看这热闹非凡的场面。楚国的将领们心想，既然东门已经大开，汉王肯定会选择从那里出来投降，所以他们就不用太担心其他的营寨了，只需要在东门附近守候，确保汉王不会趁机逃脱，就算是尽到了自己的职责。于是，士兵们纷纷到来，将领们也都跟随着来到了东门。然而，汉王却暗中打开了西门，带着陈平、张良、夏侯婴、樊哙等人悄悄地溜了出去。他只留下御史大夫周苛、裨将枞公，以及以前的魏王豹一起守卫荥阳，确保城池的安全。
楚兵们对此一无所知，全都聚集在东门，还看见一群群妇女陆续走出来，过了好一阵子才走完，大约有二三千人。天色已经快要亮了，这时城里才开始有军队慢慢走出来，他们还高举着旌旗和华丽的羽葆，行进得非常缓慢。这其实是为了拖延时间，好让汉王能够趁机逃得更远。就在这时，一辆装饰华丽的龙车缓缓驶来，上面端坐着一位王者，有黄色的车盖和左边的大旗，前后都有士兵护卫，但因为距离和光线的原因，他的面容模糊不清，难以辨认。楚国的将领和士兵们都以为汉王是来投降的，因此都为项王感到高兴，他们高声欢呼“万岁”，声音大得像打雷一样。然而，当那辆装饰华丽的龙车靠近楚营时，却不见汉王下车，这让大家不禁感到惊讶和疑惑，于是赶紧进去向项王报告。项王亲自走出营帐，用他那双特别的、能洞察一切的眼睛仔细审视着车中的情况。可是，车内仍然没有任何动静，这不禁让项王勃然大怒：
“刘邦难道是喝醉了还是怎么了？看到我亲自出来迎接，他竟然还像木偶一样端坐在那里！”
说完，项王就命令手下人点起火把，将龙车团团围住，照亮车内。只见车内坐着的那个人，虽然穿着的衣服和汉王很像，但面貌却与汉王完全不同。项王因此大声责问道：
“你到底是谁，竟敢冒充汉王？”
这时，车内的人才回答道：
“我是大汉的将军纪信。”
说完这句话后，他就再也没有开口。这一句话虽然简短，但却足以流传千古。项王听后更加愤怒，不停地咆哮大骂。纪信反而哈哈大笑道：
“项羽，你这个粗鲁的家伙，给我听好了！我们的汉王怎么可能向你投降呢？他现在已经从荥阳悄悄离开，去召集各路兵马，准备和你一较高下。我看你注定要失败，最终一定会被我们的汉王抓住。如果你还算识相，不如赶紧撤退，这样或许还能保住一条性命。”
项王听了之后气得火冒三丈，他命令士兵们集合起来，用火把将龙车烧毁。士兵们遵从命令，围着车子放起火来，火焰迅速蔓延，烈焰熊熊，车中的旗帜和车盖都被烧得精光。纪信在车内大声地喊道：
“你这个逆贼项羽，竟敢杀害义帝，现在又想焚烧杀害我这样的忠臣。我即使死了也会留下好名声，我倒要看看你死后会得到怎样的报应！”
说到这里，火焰已经烧到了他的身上，但他仍然强忍着剧痛端坐在那里，任由火焰无情地燃烧。转眼间，他的皮肤被烧焦，骨头被烧烂，整辆车都被烧成了灰烬。而纪信那忠诚的灵魂，已经飘向了遥远的天际，永远留在了人们的心中。
项王非常着急地想要进入城里，但没想到城门已经被紧紧关闭，而且城墙上站满了守城的士兵，他们准备好了弓箭和石头，准备抵抗楚军的进攻。项王亲自指挥士兵再次发起攻击，但尽管城里的粮食和士兵数量都不多，周苛和枞公这两位将领却坚决不投降，他们鼓舞士兵的士气，连续不断地向楚军射箭和扔石头，坚决不让楚军靠近城墙。楚军多次尝试进攻，但最终还是被守城的士兵们成功击退。周苛进一步和枞公商量说：
“我们接受了汉王的命令，留守在这座城里。这座城的存亡，就是我们的存亡。仓库里还有一些粮食，大概可以支撑十天左右。但我最担心的是魏豹，他可能会动摇，或者被楚军拉拢，成为他们的内应。如果真那样，我们就很难防备了，很可能会失去这座城。所以，我们不如先下手为强，把他杀掉，消除这个隐患。将来如果汉王怪罪我们擅自杀人，我们也可以如实回答。就算汉王不肯原谅我们，我也宁愿为了保全城池而坐罪受罚，这总比失去城池、战死沙场要好得多！”
枞公同样是一位忠诚的臣子，他立刻表示赞同周苛的意见，但强调要杀魏豹必须在他没有防备的时候迅速行动。于是，周苛想出了一个计策，他假借商量军情的名义，邀请魏豹前来商议。魏豹完全没有预料到会有危险，坦然地前来。周苛和枞公热情地迎接他入座，刚说了几句话，周苛就突然拔出佩剑，向魏豹砍去。魏豹来不及躲避，立刻被砍伤，他忍着剧痛想要逃跑，但又被枞公一剑劈倒在地，结束了他的性命。魏豹这样的人，早就该死了。魏豹的母亲已经过世，而他的妾室薄氏又被汉王带走了，所以没有人来为魏豹收尸。周苛于是决定将魏豹的尸体留在军营中，并公开宣布魏豹因为心怀异志而被处死。他还警告说，如果有人胆敢在战斗中退缩或者与敌人勾结，将会和魏豹一样受到严厉的惩罚。军中的官吏和士兵们听后都感到非常震惊，不敢有丝毫的懈怠。从那以后，他们齐心协力，拼死抵抗敌人的进攻，竟然成功地守住了这座原本处于危险之中的城池。看到大家的决心已经如此坚定，周苛才将魏豹的尸体收敛起来安葬，然后和枞公一起分别把守城墙，坚守阵地。
项王怎么可能愿意就此离去呢？他还打算集中所有力量攻破这座城池。就在这时，有侦察兵跑来报告，说汉王已经从关中征兵，并且已经快速通过武关，正朝着宛城和洛阳的方向前进。这个消息让项王大为震惊，他猛地站起来，袖子一挥，说道：
“刘邦这个人诡计多端，我之前就中了他的诈降计，让他逃脱了。现在他又率军南下，难道是要去攻打我的彭城吗？我应该立刻前去拦截他才行。”
于是，项王立刻下令将士们撤围，然后率领军队向南行进。
到底汉王为什么要离开武关转移阵地呢，这背后是有故事的。汉王按照陈平的秘密计划，故意让妇女从东门出城，以此来迷惑敌人，而他自己则向西快速奔向成皋。幸运的是，一路上没有楚兵追击，他安全地到达了成皋。但不久后，他听说纪信被烧死了，心里既伤心又愤怒。于是，他决定回到关中地区召集士兵，打算再次出兵去救援荥阳，并且要为纪信报仇。正巧，有个叫辕生的人进来对汉王说：
“大王您不需要再亲自去荥阳了。您只需要从武关发兵，朝南攻打宛城和洛阳。项羽肯定会担心您又要去偷袭彭城，所以他会调兵去拦截您。这样一来，荥阳的围困就能自动解除，成皋的压力也就不会那么大了。如果大王在路上遇到楚军，您应该坚守阵地，不要跟他们交战，跟他们对峙几个月。这样做有两个好处：一是能让荥阳和成皋的守军暂时得到喘息；二是可以等韩信和张耳在东北地区平定之后，前来与您会合。等到那时候，大王您再回到荥阳，与其他军队汇合一起对抗楚军。我们休息充分，敌人疲惫不堪；我们兵力充沛，敌人力量衰竭，还担心不能打败楚国吗？”
汉王说：
“你说的话很有道理，我会按照你的建议去做。”
于是，汉王下令军队从武关出发。当他们到达宛城时，果然听到项羽率领军队前来迎战的消息。汉王连忙命令士兵们迅速搭建起栅栏，挖掘壕沟，稳固地建立起营寨。等到楚军逐渐逼近，汉军的一切都已经准备充分，打算与楚军长时间周旋，坚持下去。