司馬卬道：“敗軍之將，豈敢言他，請漢王發落便是。”
劉邦道：“寡人並不想傷殷王性命，隻望能與諸公共安天下。”
司馬卬又驚又喜，萬萬想不到劉邦會是如此寬廣的胸襟，當即大禮下拜道：“漢王大恩，卬願降漢王，為漢王效命。”劉邦大喜，便再扶起他，即設宴為他壓驚。
隨後，由司馬卬引路，帶領漢軍來到城下，守城軍民見司馬卬也降了，自然也不會抵抗，便大開城門，迎接漢王。這時，陳平的人馬已經準備渡河來援，卻在途中接到消息，說司馬卬已降漢軍，陳平自覺再前進也是無益，就隻得收兵而回。
項羽聽了陳平的回報，大為怒火，斥責他馳援不力，把他痛罵一頓後，便讓他回營自省。不過項羽左右的人卻趁機進讒，說陳平昔日說降司馬卬，二人之間交情匪淺，今司馬卬又叛楚降漢，陳平說不定也會生出二心，勸項羽治他的罪，以絕後患。項羽有些動搖，先斥退左右，暗自思良。
但這件事被一些與陳平相善的人泄露給陳平知道，陳平心中生懼，他深知項羽為人，絕對容不下疑心之人，所以決定趁項羽未下令前逃離。他把項羽賜給他的所有金帛全數封存好，並將官印也放在案頭，然後連夜出逃。
逃離楚營後，一口氣逃出了數十裏，陳平勒住馬，開始思良去向，他想如今之勢，隻有漢王劉邦可與項羽匹敵，不如就去投靠劉邦。來到渡頭，見有一船停泊在這裏，陳平便走過去，跟船夫道：“船家，我想渡河，未知可能載我否？”
船家抬頭看著陳平，見他穿的衣服十分光鮮，像是一名富人，便說：“好，上船吧。”說完，就搭起踏板，陳平連隨上船，找個位子坐下。那船家也跳上船來，解了纜繩，開始航行。
這條船上有四五人，全是粗壯的大漢，他們都盯著陳平的身上，目光中皆流出歹意，陳平是精明之人，已知不妙，心想這些大漢一定是看到自己這身衣服，認為我是富人，想劫財害命，自己雖有劍在身，但對方人多，自己卻未習武藝，怎能敵過他們。但陳平智計過人，很快就有謀於心，他站起身來，走到船家那兒說：“船家，我來幫幫你。”
船家道：“不用不用。”
“不行，我身上的錢恐不足支付船資，就讓我幫忙擺渡，以抵船資吧。”說完，就索性脫去上身衣服，赤膊幫忙。
那些大漢們聽到陳平之言，再看他赤身露體，果然是沒有一點收藏，這才信他並非富人，無奈之下，放棄了劫財的念頭。大家相安無事，船泊岸之後，陳平把僅餘的錢幣拿來支付了給船家，並拜謝一聲，就匆匆離去。
他渡過黃河之後，向河內奔去。陳平記得有一好友正在劉邦手下當謀士，於是他到達朝歌後，第一時間就去拜訪這位好友——魏無知。
魏無知聽說陳平求見，連忙請入，兩人行過禮後，對坐下來，魏無知首先問道：“與陳兄一別多時，為何今天會來此地？”
陳平道：“魏兄也知我在項王手下當差的，今日到來，實非為了閑事，乃有求於魏兄。”
“哈哈，陳兄還是如此直接爽快，有話但講，若有事我定全力相助。”
陳平便開門見山道：“因為殷王向項王求救，項王便命我帶兵來救，不料中途就聽說殷王已降漢王的消息，我隻好回去複命。但項王為人多疑，加上有小人進讒，項王對我生了殺心，我隻好掛印出逃，來到此地。我想當今天下，隻有漢王可與項王一爭，所以就欲投奔漢王，苦於無門求見，記得魏兄是漢王帳中謀士，故特來拜訪，請魏兄為我引見漢王。”
魏無知道：“好啊！漢王是求才若渴，今若得陳兄來投，漢王必然重用。請陳兄安心留在我這裏，我去向漢王引見。”陳平便再三稱謝。