刘邦就带着兵马重新退回了武关道后，马上制定了作战计划“南阳郡有秦将吕齮驻守，想要从此西进，他是必须要打败的。我听说这个南阳郡后面就是咸阳了，咸阳城内有数不清珠宝美女等着我们呢。”刘邦对中众将说道。“主公放心，我们誓死拿下南阳。”众将听到刘邦这话立刻斗志高昂。

第二日刘邦和吕齮在阳城县展开交锋，这个吕齮虽然作战勇猛但架不住刘邦人多，刘邦命曹参、樊哙率军正面佯攻，周勃、灌婴带领骑兵则偷偷的迂回到了后面，就这样周勃、灌婴的骑兵在秦军中横冲直撞，霎时间秦军军心大乱，此时曹参、樊哙又在前面猛攻，俗话说双拳难敌四手，很快吕齮就招架不住，带领余部向宛城逃去。

刘邦私底下对张良说了自己接下来的想法，“子房，这吕齮逃进了宛城，这宛城易守难攻，我准备绕过宛城继续西进，你怎么看？”“不可，我知道主公急切攻入关中，但去关中路上秦军还是很多，如果现在不攻下宛城，那宛城的秦军就会从我们后方攻击，又有秦军堵在前面到时候我们会腹背受敌的。”张良劝谏道。

于是刘邦就命人将旗帜换成秦军的，趁着夜色返回，把宛城围的水泄不通。在楚军的猛烈攻击下，宛城守军死伤惨重，吕齮见大势已去准备拔剑自刎，手下陈恢忙夺走宝剑并说道“现在要死的话早了点，我下去和刘邦谈判。”，就这样陈恢乔装打扮后越过城墙来到了楚营并见到了刘邦，他对刘邦说道“我听说足下与你们楚王约到，说谁先入关中者谁先成王，如果足下继续围攻宛城的话。宛城是这个大郡的都邑，连接的小城邑有好几十个，士兵和百姓加起来有好几十万，足下若是强攻，你不会讨到好处的，要是撤军的话就失去了先入咸阳的机会，我为了替足下着想，不如和宛城结盟招降宛城。封守将吕齮，让他留下来驻守宛城，带着他的军队继续西进，至于关中路上的那些城邑，听到足下招降的信息定会争着打开城门迎接你。”

刘邦听后高兴的拉着陈恢手说道“就依你的意思，册封吕齮为殷侯，封你为食邑千户，我早遇到你该多好啊。”就这样刘邦平定了南阳郡。

来到武关外在，在那里赵高派出的使者已经等候多时了，见到刘邦后说道“秦二世昏庸无能，我家丞相为了天下百姓杀了他，今你沛公带兵直抵关中，我赵高为了保全大秦，愿意与你平分关中”。刘邦假意答应了来使的条件，并让人劝降了武关守将，夺取了武关，随后又在峣下、蓝田先后击败了秦军的残余部队。刘邦率军捷足先登先来到了灞上。