尽管起义军的成分复杂，动机不一，但在秦朝灭亡之前，他们的斗争目标是暂时一致的，都把矛头指向了秦王朝。
陈胜建立政权后，队伍规模迅速壮大。于是，农民军决定从陈城出发，兵分三路向秦王朝发起攻击，希望一举推翻秦王朝。一路由吴广率领，目标是荥阳;另一路由宋留率领，目标是进攻武关，分散秦军的兵力，策应吴广主力军的行动;还有一路是由周文率领的大部队，绕开荥阳，直接向关中进军，进逼函谷关，兵锋直指咸阳。
除了这三条战略性进攻路线外，陈胜还派出武臣、张耳、陈余去攻打原赵国地区，派周市攻魏地，派邓宗向东南进军，直取九江郡。各路义军的进攻，使秦王朝陷入农民起义的汪洋大海之中。
各路农民军中，除吴广一路由于秦荥阳守军坚守不出进攻受阻外，其余各路义军的进展都十分顺利，仅仅几个月时间，关东六国故地就大多被起义军占领，只有少数城池还在坚守。这其中战果最大的要数周文部，他们一路过关斩将，所向披靡，沿途受到广大农民的热烈拥护，人们纷纷加入起义队伍。在周文的率领下，这支队伍很快就横扫黄河中部流域，跨过了六国始终无法攻破的函谷关。
此时，周文部的实力较出发前扩充了好几倍，他们成了一支拥有战车千乘、步兵十余万的劲旅。这支队伍一路高歌猛进，直打到距咸阳仅百里的戏(今陕西临潼)，眼看就要攻入咸阳。
形势发展得太快了，不仅震惊了秦朝的统治者，就连陈胜也始料未及。这样的胜利显得太快太突然了，无论是秦朝的统治者还是农民军的领袖，都不敢相信曾经战无不胜的秦军一瞬间就变得不堪一击了，再也没有了当年威震六国、气吞天下的气势。
后来，汉代的贾谊对这样的转变提出了自己的见解：
“且夫天下非小弱也，雍州之地，崤函之固，自若也。陈涉之位，非尊于齐、楚、燕、赵、韩、魏、宋、卫、中山之君也;锄櫌棘矜，非铦于钩戟长铩也;谪戍之众，非抗于九国之师也;深谋远虑，行军用兵之道，非及向时之士也。然而成败异变，功业相反也。试使山东之国与陈涉度长絜大，比权量力，则不可同年而语矣。然秦以区区之地，致万乘之势，序八州而朝同列，百有余年矣;然后以六合为家，崤函为宫;一夫作难而七庙隳，身死人手，为天下笑者，何也?仁义不施而攻守之势异也。”
贾谊的一句“仁义不施而攻守之势异也”切中要害。正是秦王朝不施仁政，使得民怨迅速积累，压迫愈重，反抗愈烈。“仁义不施”既是起义爆发的原因，也是起义能够迅速发展的原因。
但除了这一因素外，还有两点必须提及。
第一，起义军准备工作做得较好。虽然陈胜、吴广最初是被迫起义，但起义前做了必要的准备工作，如鱼腹丹书、篝火狐鸣等，为起义军的迅速发展奠定的政治基础和群众基础，保证了起义军在一路上都能得到百姓的支持，能够迅速壮大。
第二，秦二世的昏庸为起义军的迅速壮大提供了可乘之机。秦二世上台后，在赵高的蛊惑下实行了一系列昏庸政策，使得秦政权内部腐化，使秦王朝这一国家机器丧失了基本的运行能力。当关东的农民起义进行得如火如荼的时候，无知的秦二世还依旧相信在秦军的强大实力面前是没有人敢叛乱的。当从东方回来的使者告诉他起义的消息时，他依旧不相信那是真的，反而把报信的使者治了罪。这样，再也没人敢说实情，所以秦军对农民军没有任何防备。直到起义军的呐喊声响彻云霄，震动秦朝的巍峨宫殿时，秦二世才如梦方醒，但此时的星星之火已成燎原之势，秦二世能做的也只剩垂死挣扎了。
当周文的军队攻下戏之后，秦二世终于开始清醒，下达了他一生仅有的两条正确命令：一是采纳章邯的建议，赦免修筑骊山秦陵的囚徒，将他们整编为军队，由章邯率领攻击周文的农民军。二是收缩北部长城一线的防御，命边防部队南下剿灭农民军。
秦二世的命令一下达，形势就立即变得对农民军不利了。因为从军事角度看，农民军除了有士气、有民心之外，其他方面诸如将领素质、士兵战力、武器装备、后勤补给等方面都不如秦军。因此，当章邯率领的秦军反扑周文部时，周文三战三败，最后自杀身亡。起义形势急转直下，此时吴广还在与三川郡郡守李由激战，胜负难分。当听说周文部被消灭后，吴广的部下田臧假借陈胜的命令杀死吴广，起义军内部分裂，很快就被赶来的章邯击溃。
