终于项羽就快要失去耐心的时候，楚军杀到了三川城下。看到这里险峻的地势，项羽倒是恨不得这里的秦军也如前几座城池一般人去城空，但是先行的军士却带来了让他不想接受的话：“城有秦人把守，而且看其阵容齐整，旗帜高扬，显然是有所准备的。”
“看来秦人一路放弃了几座城池，为的就是这里阻挡我军的进攻了。但是只凭现秦国剩余的人马又怎么能够挡住我军西进咸阳的道路呢？”项羽心依旧是信心满满，他对自己带领的楚军士兵充满了信心。
城的秦军楚军还离城十里处就已经现了他们的踪迹，立刻就将敌情报给了从咸阳赶来督战的陈平处。但陈平却只是平静地让城头的士卒加强戒备，并没有多说什么。
果然楚军甫到此地并没有急着起进攻，而是安下了营寨，然后将一些简易的攻城设备拿了出来，这些都是楚军那几座城用剩下来的木材所制，到现才算是派上了用场。次日一早，项羽亲自带领之下，楚军开始对三川城起了进攻。
但是因为连日来的奔波和战斗，楚军的战斗力已经下降了不少，再加上箭支也已经因为多次作战而消耗的差不多了，所以楚军攻城只有让士卒们不计伤亡地冲杀上去。这样一来，这三川的易守难攻的地势就显露了出来。当日扶苏来攻打这城池时也是靠着找到一条小路才能终攻克此城，如今的楚军兵力上不如，攻城器械上也不如，这样一来只是半日工夫，楚军就损失了近三千人，而他们还连城墙都不曾爬上去。
项羽这时才知道这三川城的厉害，同时第一次产生了畏惧。
就楚军受困此无法再西进的时候，蒙恬和章邯二人已经带了五万人马进入了河东城了。项羽因为人马不多，所以攻下一城之后并没有派人守城，现他只是一心想着攻下咸阳。而蒙恬看到城的情景之后不禁担心起后面的城池来，忙命大军不作休息就继续往西而来，一定要抢项羽到咸阳城之前追上他们。
他们后面里处的是扶苏所带的大军，再后面则是项他所带的两千楚军余部……