为通往函谷关的门户，乃是秦国防守的重点。在章邯将周章赶出关中之后，为了避免函谷关再度被破，秦廷便开始不断征调军队，加强函谷关和三川郡的防御力量，尤其是函谷关和荥阳两地的防守，更是防御的重中之重。

荥阳、成皋一线的秦军，不仅兵力和战斗力都远超东郡和砀郡的秦军，而且由于这些士卒基本全都是来自于函谷关以西秦地的秦人，战斗意志也远非那些地方军队可比。

在与麾下幕僚和将领进行了多次商讨之后，仔细权衡利弊，刘邦最终还是决定采用分兵之法。不过，与陈胜当初战法不同的是，刘邦并非是要分兵攻打函谷关，而是先兵分两路夹击荥阳守军，然后再合军攻打函谷关。如此，既解决了荥阳、成皋一带守军的问题，也解决了兵力太少的问题。

具体战略是：先兵分两路，留曹参、灌婴、傅宽等人屯扎启封，防止荥阳守军东出，自己则亲率大军折向西南，绕过嵩山、箕山，经轩辕关进入洛阳盆地，攻占洛阳，切断荥阳秦军退路，再与曹参前后夹击荥阳、成皋一带秦军，将之击败之后，再合军向西攻打函谷关。

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秦二世三年（前207年）三月下旬，刘邦以樊哙为先锋，自己亲率大军转向西南，攻入颍川郡。樊哙率军先行攻克苑陵，但在长社遭遇秦军激烈抵抗，刘邦率领大军与樊哙会合后，当即对长社发动猛攻，周勃、郦商先登，攻克长社。

面对刘邦大军，颍川郡秦军认为分兵据守难以抵御，不如集中兵力，毕其功于一役。他们分析后认为，无论刘邦的目的是西攻武关，还是北上攻打轩辕关，颍阳都是必经之地，于是集中全郡守军，于颍阳坚守以待。

同年四月初，刘邦大军经颍阴抵达颍阳，双方爆发激战，或许是由于颍阳抵抗太过激烈，刘邦军伤亡太大；或许是为了确保退路安全，彻底消灭颍川郡守军，刘邦在攻克颍阳后，进行了残忍的屠城。

之后，刘邦于颍阳折向西北，由于颍川郡守军在颍阳已经基本被消灭干净，因此刘邦在没有遇到大规模抵抗的情况下，便轻松经轩辕关突入了洛阳盆地。

就在刘邦进入洛阳盆地，即将攻打洛阳，切断荥阳秦军退路之际，与三川郡隔黄河相望的河内郡，也有一支军队，想要趁机渡过渡河南下进入洛阳盆地，转道向西攻打函谷关，统率这支军队的，便是原赵将司马卬。

司马卬是战国时期赵国着名剑客司马蒯聩的玄孙，武臣带兵入赵后，司马卬在其麾下担任别将，奉命率军攻打朝歌（今河南淇县，秦属河内郡）。武臣被杀之后，张耳拥立赵歇为赵王，司马卬并未归附，而是继续率兵平定河内郡。

刘邦率兵西进之际，司马卬已经全面平定了河内郡。司马卬也知道“先入关中者王之”的约定，因此当他得知荥阳守军被刘邦牵制住后，便想要趁机自平阴津（今河南孟津县东北）渡河南下，偷袭函谷关，从而成为诸侯王。

刘邦自然不愿被他人抢夺胜利果实，在得知消息后，也顾不上攻打洛阳了，立即率领大军绕过洛阳，直扑位于洛阳西北的平阴津，夺取该地后，立即封锁黄河渡口，防止司马卬南下。

与此同时，在得知刘邦已经攻入洛阳盆地后，荥阳、成皋一线的秦军也陷入两难境地。秦军倒是不太担心腹背受敌的问题，毕竟荥阳城高墙阔又兵力众多，再加上敖仓囤积的粮草，坚守荥阳根本不成问题。

因此，相较于退路被断，秦军更为担心的是，周章破函谷之事再度上演，若是刘邦不打算进攻荥阳，而是直接

向西进军攻打函谷关，到时候函谷关被攻破，自己就是将荥阳守的再牢固，也失去了意义。

为了防止函谷关被攻破，秦军也只好兵分两路，其中派少许部队驻守荥阳以东的阳武，用以阻挡曹参西进