项梁采纳范增的建议，在民间寻找到楚怀王的孙子芈心，熊心这时正在为人家放羊；项梁拥立他为楚怀王，以顺从百姓的愿望。陈婴任楚国的上柱国，赐封五县，跟随怀王建都盱眙。项梁则自号为武信君。
秦二世二年（公元前208年）九月，秦将章邯于定陶（今山东定陶县）击败楚军，项梁兵败丧命。此时，刘邦、项羽仍在攻打陈留（今河南开封东南），而陈胜旧部吕臣驻守“张楚”旧都陈县（今河南淮阳），均位于定陶西南边，倘若秦军乘势南下，盱台危矣。项羽为稳定军心，保卫怀王，抵御秦军，急移师东归，并请怀王北上迁都彭城（今江苏徐州），吕臣也觉形势严峻，弃守陈县，投奔怀王。而秦将章邯“已破项梁，以为楚国的兵不足忧，乃渡河北击赵”。楚正面军事压力暂时消退，熊心开始着手整顿楚国政局。并亲理楚国军政事务，积极策划伐秦灭秦总的战略布置。
熊心将项羽、吕臣二支军队合并一处由自己直接统帅，开始掌统南方各路反秦义军。熊心破格提拔宋义为卿子冠军，确立自己亲信掌握兵权，率项羽、范增、英布等将北上救赵。同时发表了著名政治宣言，与诸将约定先破秦入咸阳者为王。但项羽不愿北上救赵，更愿西行入关。熊心没有答应项羽要求。
汉元年（公元前206年）十月，沛公刘邦攻破咸阳，秦朝灭亡，同时，项羽于巨鹿大破秦军主力后拥兵四十万继刘邦之后入关。
项羽篡权
虽然项羽希望怀王封他为王，但怀王的答复是“如约”。项羽见情势不对，不愿继续听命于怀王，向诸将表示怀王是项氏拥立的，但是怀王没有战功，灭秦定天下的功劳在于项羽自己与其他出武力的军人。项羽尊熊心为“义帝”，随后自行分封天下诸侯，项羽则自立为“西楚霸王”，定都彭城。当时怀王已被项羽架空，无力阻止项羽分封。
