陈胜打的旗号虽是“张楚”，但并不以恢复楚国故土为目的，而是要推翻秦王朝，解救天下的穷苦百姓，这是他“鸿鹄之志”、“王侯将相，宁有种乎”思想的身体力行，也是他对统一号令起义军的战略考虑。后来，农民革命的实践，有力证明了陈胜决定称王立国的必要性。
张楚政权的建立，推动了全国范围反秦斗争的高潮，高高飘扬的“张楚”大旗，成了农民起义中心的标志，显示了巨大的号召力。各地以“张楚”军名义都纷纷起事，惩办当地的长官，把他们杀死，来响应陈胜的号召，一些贵族残余势力也纷纷收罗旧部，起兵反秦，各地反秦力量的着名首领有刘邦、项梁、项羽、英布、彭越等多人。
面对日益高涨的反秦斗争形势，陈胜在吴广及其他农民政权成员的协助下，进一步确定了主力西征，偏师略地，最后推翻秦朝统治的总体战略。任命吴广为假王，率领起义军主力西击荥阳，取道函谷关，直捣秦都咸阳。同时“令铚人宋留将兵定南阳，入武关”，进而迂回攻关中。随后又任命武臣、邓宗、周巿、召平等为将军，分别北渡黄河，进攻原赵国地区，向南攻取九江郡，深入淮南地区；进攻广陵、魏国旧地，攻取长江下游、黄河以南大梁等地区。一时间反秦斗争的烈火，燃遍了大江南北，各路起义军勇猛作战，所向披靡，农民革命达到了高潮。
但让陈胜没料到的是，吴广久攻荥阳不下，大军西进受阻。荥阳，通向关中的重要通道，自古以来就是兵家必争之地，附近还有秦囤积大量粮食的敖仓。拿下荥阳，就打开了通向关中的门户，再取敖仓，既可切断秦军粮草供应，同时也解决了起义军的军需问题。陈胜派重兵攻取荥阳的战略意图非常明确，当吴广攻取荥阳受挫的消息传回陈县，陈胜十分着急，为确保战略意图的实现，即决定另派周文为将军率兵西击秦，利用吴广大军牵制秦军主力的条件，绕过荥阳，直取函谷关。周文大军斩关夺隘，势如破竹，一直打到离秦都咸阳仅百余里的戏地，进军途中，百姓奋起响应，队伍不断扩大，当时已拥有战车千乘，士兵数十万人。
秦二世闻听起义军逼近咸阳，如晴天霹雳，大惊失色，在都城空虚，调兵不及的情况下，只好依少府章邯之谋，赦免在骊山陵服役的几十万刑徒，封章邯为将军，临时组编军队阻击起义军。正在休整的农民起义军被突如其来的几十万秦军，打了个措手不及，被迫退出关中。在曹阳亭固守、抗击秦军数十天后，又败退渑池，坚强不屈的周文在几经挫创、无粮无援的情况下，又率部与敌激战十余日，终因寡不敌众，拔剑自刎。
周文大军失败后，章邯带兵继续东进，围攻荥阳的农民军面临腹背受敌的危险，起义军将领田臧与假王吴广意见不合，认为“假王骄，不知兵权，不可与计，非诛之”，竟假借陈胜之名杀害了吴广，结果导致这支起义军部队全军覆没。
陈胜称王后，其思想逐渐发生演变，与群众的关系日益疏远。比如早先和陈胜一起给地主种田的一个同乡听说他做了王，特意从登封阳城老家来陈县找他，敲了半天门也没人搭理，直到陈胜外出，拦路呼喊其小名，才被召见，一起乘车回宫。因是陈胜的故友，所以进进出出比较随便，有时也不免讲讲陈胜在家乡的一些旧事。不久，有人对陈胜说：“您的客人愚昧无知，专门胡说八道，有损于您的威严。”陈胜便十分羞恼，竟然把妄言的伙伴杀了，当年所说的“苟富贵，勿相忘”的话早抛到了九霄云外，自此以后，各位陈胜的老朋友都自己离开了，从此再没有亲近陈胜的人了。
随着反秦斗争的开展，革命队伍内部的离心倾向也在滋生蔓延，陈胜派往各地的将领各存异心，争相称王，起义军内部公开分裂。如北征的武臣自立为赵王，蜕变为割据头目；其部将韩广在攻略燕地后也自立为燕王；攻取魏国旧地的周巿虽未自立为王，却立了魏国后裔宁陵君魏咎为王，而自任魏相，割地自保。与此同时，群起响应的各地英豪也不再听陈胜节制，直接孤立了作为反秦主力的陈胜“张楚”政权，给了秦军反扑的机会。
秦将章邯解除了起义军对荥阳的包围后，即倾全力进攻陈县，陈胜亲率农民军将士与秦军展开激战，虽奋力拼搏，终究未能挽回败局，被迫退至下城父，准备重新聚集力量，再做反秦的努力。但没想到，竟被跟随自己数月的车夫庄贾杀害，成为千古遗恨。
陈胜被害，激起其旧时侍从、将军吕臣极大悲愤，他在新阳重举义旗，组建“苍头军”，从秦军手中夺回陈县，处死了投降秦军的叛徒庄贾，重新竖起“张楚”大旗。原奉命东下发展的部将召平，也假借陈胜名义，拜原楚国名将项燕的儿子项梁为上柱国，使之渡过乌江，西上击秦，反秦斗争再次恢复生机。
陈胜死后，被辗转埋葬在芒砀山主峰西南，刘邦称帝后，追谥陈胜为“隐王”，派30户丁役守护陈胜墓，并按王侯待遇对陈胜年年杀牲祭祀，免其赋税杂役，以守护墓地，东汉后渐废。
