項羽在梁地聽說成皋再次失守，急忙率軍回救。漢軍憑藉險要地勢，堅守不戰。楚軍幾次東奔西突，向漢軍猛攻，可是漢軍防守十分堅固，怎麼也攻打不動，反而把楚軍自己累得夠嗆。楚、漢兩軍在廣武暫時形成對峙局面。幾個月過去了，楚軍軍糧越來越少，項羽十分焦急，想儘快同漢軍交戰。他在戰場上當面對劉邦說：「我想同你單獨挑戰，決一勝負，不知你敢不敢？」劉邦笑著回答說：「我寧願同你鬥智，不願同你鬥力。」劉邦為了動搖楚軍的軍心，打擊楚軍的士氣，有一次在兩軍陣前，當眾數出項羽的十大罪狀。項羽惱羞成怒，暗中放了一箭，射中了劉邦的胸口，機智的劉邦怕漢軍知道了軍心會動搖，也怕被楚軍知道了乘勢來進攻，便忍著疼痛，故意彎下身子摸著腳說：「他媽的！這一箭射中我的腳趾了！」這樣就把胸受箭傷巧妙地遮掩過去了。劉邦因為箭傷很重，卧床不起，張良請他勉強起來檢閱部隊，安定軍心。可是劉邦的傷勢因此加重，他沒有檢閱完，就由騎兵護送回成皋養傷去了。
雙方又相持了幾個月，楚軍的軍糧眼看就要吃光了。進攻吧，力量不足；撤退吧，漢軍就會追過來，真是進退兩難。同時，彭越的軍隊又不斷地擾亂楚軍的後方，多次截斷楚軍的補給線，而且還聽說韓信破齊後又將向楚軍進攻。項羽感到形勢確實嚴重，才不得不同劉邦訂立和約：以鴻溝(在滎陽南面)為界，鴻溝以西的地方歸漢，鴻溝以東的地方歸楚，雙方分疆而治。