项梁听说东陽县的陈婴已经取得了县城，便派使臣去联络他，想与他联兵一同西进。陈婴原本是东陽令史，居住在县城里，平日里诚信严谨，被尊为长者。陈胜起义以后，东陽县的年轻人杀死了该县的县令，聚集了数千人。大家想要推举一位首领，但是没有合适的人选，于是便让陈婴担任他们的首领。陈婴极力推托，认为自己没有这个能力，最终还是被众人强行拥立为首领。县内随从起义的人很快达到了两万人，大家又准备拥立陈婴为王。陈婴心里害怕，拿不定主意，这时他的母亲又对他说：“自从我成为你们陈家的媳妇，就没有听说过你的先人里出过贵人，如今你突然得到如此大的名分，这是不吉祥的征兆啊。你不如及早归降于别人，这样的话，大业成功，你依然能够封侯显贵，而一旦大业失败，你也易于逃亡，因为自己不是被世人注意的人。”听了母亲的话，陈婴就更加不敢称王了。他对手下人说：“项氏家族世代担任将军，是楚国的名门。如今各位想要创建大业，只有依靠项氏的领导才能够成功。”众人听从了陈婴的意见，全部归从了项梁。
项梁渡过淮河以后，英布、蒲将军也率领着各自的军队归降了。项梁统领的军队达到了六七万人，全驻扎在下邳（今江苏睢宁县西北）。后来，项梁又击败了擅自拥立为楚王的秦嘉，并合并了他的部队。同时，项羽率领的另一支部队也经过激烈的战斗攻下了襄城，前来会合。听说陈王已死，项梁便在薛县召集各位将领商议大事。此时，沛公也从沛县起兵反秦，并前来归降。
范增献计
居巢人范增，擅长谋划奇计。当项梁的军队驻扎在薛县的时候，陈胜在与秦军的作战中失利。范增便前来劝导他说：“陈胜的失败是理所当然的事情。以前秦国灭亡了六国，其中，楚国是最没有罪过而惨遭灭亡的国家。自从楚怀王出使秦国而被扣留，楚国人至今还在同情怀念他。因此，楚南公曾经说：‘楚国即使只剩下了三户人家，那么灭亡秦国的也一定是楚人。’如今陈胜首先起义，他没有拥立楚王的后代却自立为王，他的势运必定不会长久。将来肯定会惨败的。现在您在江东起兵后，楚国各地将领蜂拥而至，争先来归附您，这是因为你们项氏世代担任楚国将领，他们相信您能够拥立楚王的后代。”
项梁觉得范增的话言之有理，认为要想得到楚人支持，必须先拥立楚王的后代。于是他采纳了范增的建议，派人到民间去寻找楚怀王的孙子熊心。当时，熊心已经落魄到了为人家牧羊的境地，尽避如此，项梁找到他后还是拥立他为王，仍旧称他为怀王，以顺应楚国民众的愿望。而陈婴被任命为楚国的上柱国，得到了五个县的封地，和怀王一同居住在楚国都城于台；项梁则自号为武信君。
骄兵必败
项梁在薛县停住了几个月以后，率领军队进攻亢父（在今山东省济宁市），又和齐国的田荣、司马龙且率领的军队一同援救东阿（在今山东东阿附近），并且在东阿打垮了秦军。同时，项梁派遣项羽和沛公刘邦率领另一支部队攻打城陽。夺取城陽以后，这支军队继续向西进攻，在濮陽（在今河南濮陽附近）东部地区再次击败了秦军；后来，项羽等人又在雍丘（今河南杞县）大破秦军，斩杀了秦将李由。
此时，项梁从东阿西北起兵，来到定陶（在今山东菏泽境内），再次打败了秦军。接连的胜利，使得楚军更加轻视秦军，军队里的骄傲情绪很快地滋长，认为现在秦军已经不堪一击了。谋士宋义看出来了军队里的骄傲情绪，觉得非常危险，就对项梁劝谏说：“我们军队虽然取得了接连的胜利，但也因此使将领们骄傲、士兵们怠惰。如果不加以制止的话，这支军队迟早会遭到失败。如今我军中出现了这样的现象，而秦军则在一天天增强，我替您感到忧虑啊！”项梁则认为宋义的担心是多余的，没有听从他的劝谏，并且对他感到了厌烦，便派他出使齐国。