阳城人陈胜、阳夏人吴广起义，一举攻下大泽乡。接着又攻下蕲县，势如破竹。当义军攻下淮阳时，战车已有六七百乘，骑兵千余骑，士卒数万，声势浩大，势不可挡。
三川郡守李由立即派人飞报丞相李斯：
“贼军十万已到许县，日夜可达荥阳，城内25000名士卒日夜铸兵器，加固城墙，挖拓城河，防哨巡守。无奈兵力悬殊，存粮也只可用数月。望速派兵增援。”
李斯立即向二世呈奏。正在咸阳宫泡澡取乐的二世一听，竟吓得丧魂落魄、六神无主。
李由知道形势严峻，就亲自带兵防守。为稳定城内秩序，他组织百姓协助守城，令掌管治安者加强检查，防止奸细混入城内。
第二天黎明，城外鼓角震天，义军潮水般涌到荥阳城下，箭如飞蝗射向守城者，并强渡城河架云梯攻城。李由指挥守城将士勇猛还击，死者的血染红了城河水。
一连几天激战，双方伤亡惨重，义军只得撤回淮阳。《史记·陈涉世家》载：
“吴广围荥阳。李由为三川太守，守荥阳，吴叔弗能下。陈王征国之豪杰与计，以上蔡人房属蔡赐为上柱国。”
公元前208年（秦二世二年）八月，李由率三万秦军至雍丘（河南杞县），与章邯破荥阳之围以后，又共同击败邓说所率义军，在许城击败义军将领伍余，直抵义军都邑淮阳。
陈王胜亲自出城督战，无奈秦军李、章指挥得当，上柱国蔡赐战死。陈王东逃到下城父。项梁、项羽率江东义军渡江到中原，刘邦也率义军在中原会合。
此时在咸阳宫中的赵高却向二世陷害李斯说：
“丞相长男李由为三川守，楚盗陈胜等皆丞相傍县之子，以故楚盗公行，过三川，城守不肯去。高闻其文书相往来，未得其审，故来敢言。”
赵高要求二世派人严查三郡守李由与义军相勾结之事。二世对赵高诳言不知可否，未将李斯下狱，而是派遣心腹王明、陈宗正到荥阳严查李由。