李由五万大军直奔陈县，见陈胜吴广都在城中，便放下戒备，冷笑道：“世人都以陈胜吴广为英雄，今观其用兵，匹夫耳。”遂下令强攻陈县。
义军早有准备，再加上陈胜吴广亲自上城墙指挥，激励士气。秦军从中午一直攻打到半夜，未能破城，反倒折了不少兵马。李由只好下令休息，天亮再进攻。
陈见秦军停止进攻，便派小股预备队反复出城搔扰秦军。天快亮时，秦已经很疲备。陈胜突然率领义军出城冲杀，武臣、张耳、陈馀也率伏军从三个方向向秦军冲杀过来。秦军大乱，四散奔逃，天亮清点战果，斩首两万余，活捉主将李由等五千余人。
陈胜亲自劝降，李由誓死不从。便收押起来，对外声称李由投降。
山东六国贵族豪强，见义军大胜，纷纷杀官造反，揭杆响应。一时间，大秦帝国，烽烟四起。陈胜的队伍也在迅速扩大到三十万人。陈胜自立为王，吴广为假王，国号张楚。早就蠢蠢欲动的六国贵族，也纷纷复国响应。
陈余向陈胜进言道：“现在六国复立，天下大乱，我们应该趁咸阳空虚，一路向西攻入咸阳，得关中粮仓，再挥剑东出，天下可定。”
陈胜大喜，令陈余、张耳为正负先锋率军五万，打着李由的旗号，自己亲率大军二十万一起杀向函谷关。
当李由战败被俘的消息，传入咸阳，李斯吓得魂不附体。连夜进宫求见皇帝，希望皇帝调王离的北军南下平叛，解救李由。
但是赵高却不给李斯机会了。赵高知道，现在的大秦帝国，唯有扳倒李斯，才是自己的天下。赵高命人将李斯挡在宫门口，自己去见胡亥。
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