章邯占领渑池后，见城中残破不堪，就令军士打扫战场，然后加紧修城，安抚百姓，又派快马前往荥阳打探消息。
李由在荥阳坚守了两个多月，现在打探到章邯出关后接连获胜，已经消灭了周文军，非常高兴，就召集众将道：“朝廷的军队已经到了洛阳，周文军全军覆没，不久章邯就会打到荥阳城下。我现在想派一个人潜出城去打探一下叛军的虚实，然后制定作战计划，准备和朝廷的军队里应外合，消灭吴广。”勇将鼓华慨然道：“我愿出城打探。”李由大喜。当晚就让军士把鼓华吊下城去。鼓华就悄悄地混进了吴广的军营。
吴广围困荥阳，义军久战已疲，此时听说周文已死，秦军也即将打到，心情很是沮丧，脾气也变得暴躁起来。田臧和李归私下商议道：“听说周文军全军覆没，秦军不久就会打来，而我军久攻荥阳不下，粮草也接济不上了。假如秦军果真到了，李由再从城中杀出，我们就会腹背受敌。”李归道：“是这样的。现在章邯获胜，他一定会骄傲，此时如果分兵西进，在秦军到来的路上埋伏下一支兵马，章邯一到，伏兵突出，定能杀他个措手不及。如果捉住了章邯，我们还可以西进入关。”田臧道：“你说的很有道理，可我担心假王不听我俩的建议。”二人就来和军师柴靖商议。柴靖道：“假王心情不佳，我多次献计，他都不听。我又想好了三条妙计，你们正好来了，就一起去见假王。”
三人说着就来到吴广的军帐，柴靖道：“就形势来看，各种情况对我军越来越不利了，不知道假王有何良策能够对付眼下的局面？”吴广道：“军士报告，说周文将军已经为国殉难，西路军全军覆没了，因此我很悲痛，方寸已乱，况且军中也开始缺粮。若是将士们吃不上饭，情况更加糟糕。”柴靖道：“正因如此，我们更不能再拖延时间啦。我已经替您想好了三条计策，请假王尽快决定：第一，分兵西进，主动迎击章邯。第二，我军不惜代价，昼夜攻城，一旦城破，就可以凭借城池来拒敌。第三，全军撤退，南下保卫陈城。等各路大军都到齐了，再和秦军决战。这三条计策用哪一计都行，请假王立即做出决定。”吴广沉默了好长时间，道：“我们不战自退，大王一定会怪罪，这条计策行不通；如果分兵向西，恐怕李由会从后面袭击，也觉不妥。还是用第二条计策吧？”大家商量好后，吴广就令田臧和李归攻打东门；朱氏兄弟攻打南门；侯锐和韩飞攻打西门；公孙新攻打北门；军师把守大营。吴广亲自率领一军接应各路。大家分派妥当后，即刻率领各部向荥阳发起了进攻。
李由见义军攻城，立即率领秦军还击。义军虽然作战勇敢，但因军中已经缺粮，军士们情绪低落。他们从早晨打到了晚上，还是没有取得什么进展。吴广非常气恼，就亲自驱赶着几辆兵车绕城督战，马车奔跑的很快。李由在城上看见了，就让军士齐声高喊：“敌人败啦！他们逃走啦！杀呀！……”秦军的呐喊声此起彼伏。攻城的一些义军将士听说假王逃走了，就停止攻城，也跟在车子后面奔跑。吴广此时误认为是秦军杀出城来了，心想身边没有大将保护，就向自己的大营奔去。
田臧和李归正在攻城，突然传来了假王败逃的消息，营里的人也跟着乱跑。二人感到莫名其妙，只好把队伍撤下来。军师在中军大营看到假王跑了回来，就问:“城池攻破了吗?”假王此时也已经察觉到自己弄错了，就只好回答：“士兵都非常困乏，李由诡计多端，我怕他突袭营寨，因此退了回来！”军师跺脚道：“将士们拼着性命从早打到晚，眼看就要攻克城池，却突然放弃了，这是功亏一篑啊！如果李由重新加强防守，就再难攻克啦！”假王却不以为然地说：“胜败乃兵家常事，我们明日再战，城池也能攻破！”军师痛惜道：“如果等到明日，章邯攻来怎么办？还是恳请假王，现在重新攻城，李由没有准备，城池一定能攻克。”这时吴广身边的人都齐声嚷嚷道：“现在连饭都吃不饱，还怎么打仗？要打你自己去打吧！”众人说着就一哄而散。有一些胆子大的还跑到周围的百姓家中去抢粮。
就在这时，田臧和李归走了进来，他们见到了假王也没好气地说：“眼看就要攻破城门，假王突然逃跑却是为何？”吴广本来为自己的过失而生气，却又被田藏当面指责，顿时勃然大怒道：“三军应该听从孤的号令，你一个败军之将，也敢指责本王吗！”说完就让左右把田臧轰赶出来。田臧被赶后，就气呼呼地回到了自己的营中。
这时李由派出的间谍鼓华早已潜藏在营中多时，当天晚上，他就偷偷地溜出了军营，向城里发送信号。城上的人就放下绳子，又将鼓华吊进了城中。鼓华进了城，就把看到的一切如实向李由汇报。李由听了报告，大喜道：“贼们到处抢粮食，百姓一定非常痛恨。叛军的军纪如此败坏，又素无训练，将帅也指挥不灵，真是一群乌合之众，吴广必死无疑，哈哈哈！”左右的将士听了李由的分析，都感到信心倍增。
田臧当晚回到营中，气得一夜都没有合眼，挨到天亮，突然有人进来报告，说抓住了一个奸细。田臧跳起来，让人将奸细带进来，然后仔细审问。奸细说他是秦国的士兵，刚从假王的营中出来。田臧大为震惊，详加审问，还从他的身上搜出了一份信。田臧就将信打开来看，只见上面写着：
李由大将军：我和陈胜在大泽乡一块起兵，功劳相当。可陈胜自立为楚王，且在陈城坐享其成，而我在前线亲冒矢石，以死效命，地位也不过是将军罢了。现在细想，真不该受陈胜的蛊惑而造反，这真是走上了自我毁灭的道路啊！现在追悔莫及，如果能重新做人，早晚必绑着手下凶顽前来投降。还望将军能替我担保，向皇帝陛下传达我的心意，罪臣才敢前来归顺。请李大将军速速回音，吴广顿首。
田臧看完信，好似当头棒喝，心中大怒道：“原来如此！”就一剑把奸细杀了，然后派人去请李归。李归来到田臧的军帐。等他看完信，也吃了一惊，道：“假王如此无义，应该怎么办啊？”田臧愤声道：“他多次羞辱你我，现在才知道为什么不攻城的原因了。他本来为人狂傲，又不懂兵法战术，现在还要叛变投敌，真是罪不可恕！”李归道：“现在如何是好啊？”田臧道：“不如把他杀了，我们自己攻城！”李归吃惊道：“杀了假王就是以下犯上，大王怪罪下来怎么办？还是把军师请来商量一下吧？”田臧果断道：“说不定军师也和他是同谋呢？与其让吴广杀了我们，还不如我们先下手！”李归觉得不妥，继续道：“不如先派快马去陈城报告，让大王亲自决断此事。”田臧道：“事情紧急，恐怕请示的人还没有回来，我们的人头就已经送到了李由那里了。我倒有个办法，可以搞定此事。”李归就问是什么办法。田臧道：“以大王的名义写一份诏令，先斩吴广，再去请示大王，你看如何？”李归大惊道：“万一大王发怒怎么办？”田臧道：“大王杀葛婴就是先例，我最了解大王的为人：他最嫉恨别人僭越他。现在吴广也做了假王，大王心中一定有所忌讳。当他听说假王要降秦国，肯定会恼羞成怒。吴广若死，大王感谢我俩还来不及呢，怎么会怪罪？”李归一听此话就默不作声了。田臧又催促道：“事不宜迟，天亮后，李由不见信使回去，肯定又要派人出城来联络，我们必须马上行动！”二人商议妥当后，就立即写了一份矫诏，直等天亮。
次日一早，假王尚未起床，忽然听到一阵急促的脚步声，抬头一看，发现是田臧和李归闯了进来。吴广道：“你们为何不通报就闯了进来？”李归也不理会，便拿出了诏令大声宣读道：“大王明诏！请吴广接诏！”吴广不知发生了何事，慌忙起身接诏。李归当即宣读道：
假王的过错真是太多了，围困荥阳两月有余，还不能攻克，更不能再建立一丁点功劳，现又暗中私通敌国将领李由，准备叛国投敌。你身为假王，却不以忠义为念，以死来报效国家，反而变节叛国。如此无义，寡人本想治你灭族之罪，但念在共同起兵的份上，只赐你一死，灾祸不会秧及到族人！
吴广听罢，好似晴天霹雳，惊得魂飞魄散。田臧突然就从身后对着吴广猛刺一剑。可怜吴广和陈胜一同起兵，他们为了推翻暴政，才战斗了四月有余，就被部下刺杀身亡。后人读史至此，写诗感叹道：
乱世风云怎出头？英雄拼将时势酬。
途经大泽未料雨，身去天涯不自由。
百夫袒臂冲天起，一纸娇诏倒地休。
星划长空虽恨短，光芒犹自耀千秋。
二人杀了假王，然后走出大帐向士兵们宣布道：“我们奉了陈王的密令，诛杀了叛贼吴广！”就把那份从秦军身上搜到的信念给大家听。将士们听了，都非常震惊。军师柴靖听说田臧和李归已经合谋杀了假王，大吃一惊，知道他们中了李由的离间计。但事已至此，也无法挽回局面，他也知道田臧刚愎自用，断难成事，就流着泪走了，从此不知去向。朱氏兄弟平素最拥戴假王，现在见假王已死，就把遗体草草掩埋了。然后大哭一场，拉了一帮弟兄投东方而去。
侯锐、韩飞和公孙新等将领们看到假王写给李由的信，也不知真假，即痛心又惋惜。田臧于是写了一篇奏章，把假王如何按兵不动，又怎样通敌等没影儿的事说得活灵活现，还派人拿着那份“私通”李由的信件快马飞报陈王。使者来到陈城，把事情奏明。陈王听说假王叛国，大吃一惊。上柱国蔡赐道：“这一定是李由的奸计啊！田臧和李归都是军汉出身，他们中了李由的离间计啦！”说罢哀叹不已。陈王大怒，就要治田臧和李归的罪。上柱国道：“事已至此，再杀了田、李二将，李由就高兴死了。现在又无大将可派，不如将错就错，把上将军的大印赐给田臧，让他继续和章邯作战，抵御秦军！”陈王无奈，就听从了上柱国的建议。为了笼络田臧，陈王又把楚国的令尹印也赐给了他。使者带上印绶即刻赶往荥阳赐封。
田臧当上了楚国的令尹、上将军，非常高兴。忽然探马来报，说章邯大军已经到了巩县。田臧于是立即升帐，对众人道：“情势已经非常危急，如不分兵迎战，我军就会一败涂地。”于是让李归继续围攻荥阳，自己率领数万军士，向西迎击章邯。
田臧率军来到成皋，就和秦军相遇。当时两方摆开阵势，两军对圆，义军仓促应战。只见秦军的帅字旗下，一员老将魁伟雄健，银须飘然而动，他红袍银甲，胯下金鞍宝马。看上去仿佛是伍子胥在世，老廉颇复生。他左手横戈，腰挎宝剑，威风凛凛，扬鞭指着田臧道：“哪来的无名小卒，快通姓名？”田臧大怒道：“我是楚国上将军田臧。你不过是一名老卒，还敢来对阵？”章邯大笑道：“你中了李将军的计谋，杀了吴广，这是以下犯上的大罪，陈胜日后定要砍你的狗头！你就趁早降了秦国，还能活命啊！哈哈哈！”田臧听罢大惊失色，一时间竟然乱了方寸。这时章邯就挥师掩杀过来。田臧只好指挥义军向秦军硬碰硬，展开大战。
双方激战一个时辰，章邯、扬熊、司马夷等一班秦国的虎将就从四面把田臧包围了起来。田臧虽然勇猛无敌，但如何能抵挡这么多秦将的夹攻。他左冲右突，不能透围，又想到自己中了李由的离间计，杀了假王，心中非常悔恨，不如战死沙场。于是大叫一声，纵马向章邯猛冲过来，想一下刺死章邯。不料秦国的将领挡在了他的眼前，乱刃却向他刺来。可怜田臧勇敢过人，只因头脑太过简单，粗暴行事，只好壮烈牺牲。有诗叹道：
山河百战几劫灰？骸骨成丘复成堆。
莫叹鲜谋恃血勇，沙场视死亦如归。
义军见主帅阵亡，各自逃命，全线很快就溃退了。章邯获胜，传令马不停蹄，径直向荥阳杀奔而来。
荥阳城中，李由根据鼓华探听到的消息就定下离间计，他只派出了一个敢死的士兵，拿着假信在田臧的军营外转悠，结果被军士抓去，才使田臧和李归合谋杀了吴广。李由非常高兴，现在又探听到章邯打了胜仗，又杀到了荥阳城下，就率领秦军杀出城来。李归军背腹受敌，如何能抵挡李由和章邯两路的进攻，最后战死在军中。侯锐、韩飞、公孙新等将领也全部阵亡。章邯和李由在城下会师，荥阳之围已解。三川全郡又重新回到了秦国的手中。陈王派出的第一路反秦大军就这样失败了。
