公元前206年七月，刘邦在汉中立下重用人才的决心，他不顾麾下诸将的反对，破格提拔原本只是治粟都尉的韩信为大将军，并且让太尉卢绾暂时交出大印和兵符，全权交给韩信指挥北上三秦的军务。当时刘邦已经年过半百，项羽风华正茂，年仅二十六岁，而韩信更是年轻，才二十二岁。刘邦这一任命无疑显示出他“唯才是举”的魄力，他深知若拘泥旧例，必将一事无成。

韩信初任大将军时，在练兵场上颇具威仪。他身材本就高大挺拔，身披铠甲更显威风，比其他将领高出一截，俨然有统帅之姿。他的训练方式严厉而别出心裁：五人为一组进行攻防演练，若防守一方露出破绽，进攻者必须抓住机会杀入，否则伍长当斩；同样若攻方懈怠，守方若不趁机反击，也要斩伍长。几天下来，每日都有十余名伍长被斩。士卒们因此人人戒备，整齐如一，不敢稍有懈怠。

在攻城训练中，韩信更是精心设计。他令士卒在一面孤城的模拟城墙前进行演练，先挖壕沟，再命攻方迅速架桥登梯冲击城头，而守方则从另一侧迎战。鼓声一停，未能登上城楼者，照例斩其伍长。这样残酷的考核，使得将士们人人奋勇争先，稍有迟疑便有杀身之祸。韩信更规定，军中兵器必须锋利整备，弓弩断弦、箭矢缺羽，或剑戟不利者，一律斩首。这些措施使汉军无论单兵作战还是整体协同，都提升了一个档次，战斗力大幅增强。刘邦看在眼里，对北上攻取章邯的信心大增，连卢绾也心甘情愿交出兵权，让韩信全权调度。

同年八月，义帝被项羽迁往郴县。义帝在彭城坐镇两年，当地百姓视之为正统君王。听闻义帝将离开，城中百姓自发聚集，扶老携幼遮道叩首，哭声震天，送行十余里。项羽立于城头，见此情景，心生忌惮，暗下决意要除去义帝。其实义帝的存在对天下诸侯几无实权，唯楚国内部仍将其视为旗号。项羽因处理此事而延误三月之久，而齐王田荣、汉王刘邦早已趁机布局，天下形势与此前大不相同。

项羽最终北上齐国，亲率二十余万精兵，西楚境内机动兵力超过五十万，可谓声势浩大。刘邦却并不躁进，他素来能忍辱负重。早年曾因避难芒砀山，潜藏十月不发，直到陈胜起义大势所成，方才顺势而动。如今燕、赵、齐纷纷反楚，刘邦依旧稳坐军中，等待项羽兵出之机。八月，探马急报项羽北上，刘邦方才下令大军开动。

此时关中局势复杂。雍王章邯、塞王司马欣、翟王董翳各据一方，其中以章邯势力最盛，但其根基并不稳固。章邯并非秦室宗亲，父亲还是韩国人，又背负坑杀二十万秦军的骂名，秦人难以服从。他麾下虽有十万余兵，却大多为赵高旧部。章邯急需时间稳固雍国，若再有两年，他或可彻底掌控关中，届时汉军想要取胜将艰难数倍。

而刘邦军团约有七万四千余人，己军与友军兵分三路。东路由灌婴、夏侯婴率军修复子午道；西路由曹参、樊哙佯攻渭水上游；中路为主力，由韩信亲自指挥，从故道北上，直取关中西部的陈仓。这便是韩信著名的“明修栈道，暗渡陈仓”。

为了迷惑章邯，韩信早在五月便令灌婴率军修复子午道。灌婴出身布衣，却精通骑射，驰名睢阳，他领兵开山凿石，近乎将子午道修复完毕。章邯虽熟悉秦岭地势，仍被这一大规模修筑迷惑。与此同时，韩信命曹参率军为先锋，攻占陇西下辨，又令樊哙佯攻祁山道牵制陇西守军，继而由郦商突袭大散关。大散关形势险峻，却因秦军士气低落，郦商猛攻之下很快陷落。

韩信再调郦商直扑陈仓。陈仓虽为秦国旧都，但项羽早已焚毁宗庙、拆毁城墙，城防残破。秦军不足两千人，怎挡得住郦商八千虎狼之师？不久陈仓便被攻下。章邯之弟章平急忙率军增援，却为韩信的将军纪成所阻。章平施设埋伏，三面合围，纪成不幸战死，成为刘邦军团首位阵亡的高级将领。

韩信闻讯，迅速调集主力，在陈仓集结六万余人，准备反击章平。他善于调配将领，常令各部轮番出战，以保持兵力充沛。樊哙、周勃、奚涓、曹参等将领分工合作，密切配合。在好畤之战中，樊哙率死士首登城头，斩县令、县丞，立下赫赫战功。章平败走漆县，秦将吕马童因不满章邯兄弟，直接率骑兵投降汉军。

至此，汉军已经稳固控制关中西部。韩信凭借缜密的战略、严苛的训练与卓越的用兵，逐步在三秦打开局面，为刘邦日后逐鹿中原奠定了关键基础。

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