十一年，高祖在邯鄲誅豨等未畢，豨將侯敞將萬餘人遊行，王黃軍曲逆，張春渡河擊聊城。漢使將軍郭蒙與齊將擊，大破之。太尉周勃道太原入，定代地。至馬邑，馬邑不下，即攻殘之。
豨將趙利守東垣，高祖攻之，不下。月餘，卒罵高祖，高祖怒。城降，令出罵者斬之，不罵者原之。於是乃分趙山北，立子恒以為代王，都晉陽。
春，淮陰侯韓信謀反關中，夷三族。夏，梁王彭越謀反，廢遷蜀；複欲反，遂夷三族。立子恢為梁王，子友為淮陽王。
秋七月，淮南王黥布反，東並荊王劉賈地，北渡淮，楚王交走入薛。高祖自往擊之。立子長為淮南王。
十二年，十月，高祖已擊布軍會甀，布走，令別將追之。高祖還歸，過沛，留。置酒沛宮，悉召故人父老子弟縱酒，發沛中兒得百二十人，教之歌。酒酣，高祖擊築，自為歌詩曰：“大風起兮雲飛揚，威加海內兮歸故鄉，安得猛士兮守四方！”令兒皆和習之。高祖乃起舞，慷慨傷懷，泣數行下。謂沛父兄曰：“遊子悲故鄉。吾雖都關中，萬歲後吾魂魄猶樂思沛。且朕自沛公以誅暴逆，遂有天下，其以沛為朕湯沐邑，複其民，世世無有所與。”沛父兄諸母故人日樂飲極歡，道舊故為笑樂。十餘日，高祖欲去，沛父兄固請留高祖。高祖曰：“吾人眾多，父兄不能給。”乃去。沛中空縣皆之邑西獻。高祖複留止，張飲三日。沛父兄皆頓首曰：“沛幸得複，豐未複，唯陛下哀憐之。”高祖曰：“豐吾所生長，極不忘耳，吾特為其以雍齒故反我為魏。”沛父兄固請，乃並複豐，比沛。於是拜沛侯劉濞為吳王。
漢將別擊布軍洮水南北，皆大破之，追得斬布鄱陽。樊噲別將兵定代，斬陳豨當城。十一月，高祖自布軍至長安。十二月，高祖曰：“秦始皇帝、楚隱王陳涉、魏安厘王、齊緡王、趙悼襄王皆絕無後，予守塚各十家，秦皇帝二十家，魏公子無忌五家。”赦代地吏民為陳豨、趙利所劫掠者，皆赦之。陳豨降將言豨反時，燕王盧綰使人之豨所，與陰謀。上使辟陽侯迎綰，綰稱病。辟陽侯歸，具言綰反有端矣。二月，使樊噲、周勃將兵擊燕王綰，赦燕吏民與反者。立皇子建為燕王。
高祖擊布時，為流矢所中，行道病。病甚，呂後迎良醫，醫入見，高祖問醫，醫曰：“病可治。”於是高祖嫚罵之曰：“吾以布衣提三尺劍取天下，此非天命乎？命乃在天，雖扁鵲何益！”遂不使治病，賜金五十斤罷之。已而呂後問：“陛下百歲後，蕭相國即死，令誰代之？”上曰：“曹參可。”問其次，上曰：“王陵可。然陵少戇，陳平可以助之。陳平智有餘，然難以獨任。周勃重厚少文，然安劉氏者必勃也，可令為太尉。”呂後複問其次，上曰：“此後亦非而所知也。”盧綰與數千騎居塞下候伺，幸上病愈自入謝。
四月甲辰，高祖崩長樂宮。四日不發喪。呂後與審食其謀曰：“諸將與帝為編戶民，今北麵為臣，此常怏怏，今乃事少主，非盡族是，天下不安。”人或聞之，語酈將軍。酈將軍往見審食其，曰：“吾聞帝已崩，四日不發喪，欲誅諸將。誠如此，天下危矣。陳平、灌嬰將十萬守滎陽，樊噲、周勃將二十萬定燕、代，此聞帝崩，諸將皆誅，必連兵還鄉以攻關中。大臣內叛，諸侯外反，亡可翹足而待也。”審食其入言之，乃以丁未發喪，大赦天下。
盧綰聞高祖崩，遂亡入匈奴。
丙寅，葬。己巳，立太子，至太上皇廟。群臣皆曰：“高祖起微細，撥亂世反之正，平定天下，為漢太祖，功最高。”上尊號為高皇帝。太子襲號為皇帝，孝惠帝也。令郡國諸侯各立高祖廟，以歲時祠。
及孝惠五年，思高祖之悲樂沛，以沛宮為高祖原廟。高祖所教歌兒百二十人，皆令為吹樂，後有缺，輒補之。
高帝八男：長庶齊悼惠王肥；次孝惠，呂後子；次戚夫人子趙隱王如意；次代王恒，已立為孝文帝，薄太後子；次梁王恢，呂太後時徙為趙共王；次淮陽王友，呂太後時徙為趙幽王；次淮南厲王長；次燕王建。
太史公曰：夏之政忠。忠之敝，小人以野，故殷人承之以敬。敬之敝，小人以鬼，故周人承之以文。文之敝，小人以僿，故救僿莫若以忠。三王之道若循環，終而複始。周秦之間，可謂文敝矣。秦政不改，反酷刑法，豈不繆乎？故漢興，承敝易變，使人不倦，得天統矣。朝以十月。車服黃屋左纛。葬長陵。
高祖，是沛縣豐邑中陽裏人，姓劉，字季。父親名為太公，母親名為劉媼。此前，劉媼曾在大湖的岸邊休息，在夢裏與神交合。此時，天上雷電交加，天昏地暗。太公去看劉媼，看見一條蛟盤到她的身上。後來劉媼懷孕生下高祖。
高祖這個人，鼻梁很高，擁有如龍一樣豐滿的額角，漂亮的須髯，左腿上麵有著七十二顆黑痣。仁厚愛人，喜歡施舍，胸襟開闊。時常有著遠大誌向，不進行普通百姓的生產作業。到了壯年，嚐試做官吏，擔任泗水亭亭長，公廷當中的官吏，沒有一個不與人熟識的，受他戲弄。高祖愛好喝酒，喜歡女色。經常向王媼、武負賒酒，喝醉了臥睡在原地，武負、王媼見到他上麵時常有一條龍，感到非常奇怪。高祖每次前來買酒，留在酒店當中飲酒，酒店的酒都會比平常多賣出幾倍。等到發現這一奇怪的現象，年終時，這兩家酒店經常會銷毀賬目，放棄債權。
高祖曾經在鹹陽服徭役，一次，秦始皇出巡，人們在四周觀看，他看到秦始皇，喟然長歎說：“啊，大丈夫就應當像這樣！”
單父人呂公與沛縣縣令關係很好，為躲避仇人來到縣令家做客，因此將家搬遷到沛縣。沛縣當中的豪傑官吏聽說縣令有貴客登門，都前去送禮祝賀。蕭何擔任縣裏的主吏，主管收受禮物，對各位貴客說：“禮物不足一千錢的人，要坐到堂下。”高祖身為亭長，向來輕視那些官吏，於是欺騙性地在名刺上寫下“賀萬錢”，其實一個錢都沒拿。名刺遞進去，呂公大驚，站起來，前往門口迎接高祖，呂公這個人，喜歡給人相麵，見到高祖的相貌，就特別敬重他，領他到堂上入座。蕭何說：“劉季的大話很多，很少是真的。”由於得到呂公的敬重，高祖於是戲辱堂上的客人，自己坐到上座，絲毫沒有謙讓。酒席就要散盡，呂公以眼色示意高祖不要離開。高祖喝完酒，留在後麵。呂公說：“我從年少時起就喜歡給人相麵，相過的人很多，沒有一個有你劉季這樣尊貴的相貌，希望你劉季保重。我有一位親生女兒，願意為你執帚灑掃，做你的妻子。”酒席結束後，呂媼很生氣，說：
“你當初希望女兒非同一般，將她嫁給貴人。沛縣縣令與你關係不錯，求娶你的女兒，你都沒有答應，為什麼自己妄作主張將她許配給劉季？”呂公說：“這不是婦孺之輩能夠懂得的。”最終將女兒嫁給了劉季。呂公的女兒也就是呂後，她生下了孝惠帝、魯元公主。高祖擔任亭長時，曾請假回家。呂後與兩個孩子正在田間除草，有一位老人路過，討要一些水喝，呂後就請他吃了飯。老人家為呂後相麵，說：“夫人乃是天下間的貴人。”呂後讓他為兩個孩子看相。老人看了孝惠帝，說：“夫人能夠顯貴，就是因為這個孩子的緣故。”看了魯元，也是富貴之相。老人走後，高祖恰好來到田間，呂後告訴他一位客人從這裏經過，為我們母子看相，說日後都是大貴人。高祖問老人在何處，呂後說：“剛走出不遠。”高祖追上老人，向他詢問。老人說：“剛才剛給你的夫人和孩子相過麵，他們都跟你相似，你的相貌，貴不可言。”高祖道謝說：“如果真像老父所說的那樣，決不會忘記你對我的恩德。”等到高祖顯貴時，已經不知道老人的去處了。
高祖擔任亭長，以竹皮為帽，這帽子是他派求盜前往薛縣製作的，時常戴著它，等到他顯貴時，依舊常常戴著，所謂“劉氏冠”，指的就是這種帽子。
高祖由於擔任亭長，為縣裏送徒役前往驪山，徒役在途中多數逃亡。他估計，等走到驪山，基本都會逃光了。來到豐邑西麵的沼澤地帶時，停下喝酒，夜間高祖就釋放了所有押送的徒役。高祖說：“各位都離開吧，我也就此一去不返了。”徒役當中有十多位年輕力壯的人願意追隨高祖。高祖帶著酒意，當夜抄小路穿過這片沼澤，派一人走在前麵探路。前行探路的人回來報告說：“前麵有一條大蛇橫在路中間，我們往回走吧。”高祖醉醺醺地說：“好漢走路，有什麼值得畏懼的！”於是，就走上前去，拔劍擊蛇，將其斬為兩段，將道路打通。走了幾裏地後，酒性發作，於是躺下睡覺。後麵的人來到斬蛇的地方，看見一個老太太在夜裏哭泣。人們問她為什麼啼哭，老太太說：“有人殺害了我的兒子，所以我哭。”人們又說：“老太太，你的兒子為什麼會被殺呢？”老太太說：“我兒子，是白帝的兒子，變成蛇，橫在路當中，如今被赤帝的兒子殺掉了，所以我才哭。”人們認為老太太說謊，想要給她點苦頭吃，老太太卻突然不見了。落在後麵的人來到高祖休息的地方，高祖已醒了。他們將剛才發生的事告訴高祖，高祖聽後暗自高興，自命不凡。那些追隨他的人則對他日益敬畏。
秦始皇帝時常說“東南有天子氣”，因此到東方巡遊，借以鎮伏東南的天子氣。高祖懷疑這件事與自己有關係，於是藏了起來，隱居在芒山、碭山一帶的山澤岩石間。呂後與別人一起來尋找他，經常很容易就找到高祖。高祖感到奇怪，就問呂後。呂後說：“你所在的地方上空經常有雲氣。向著有雲氣的地方去找，經常可以找到你。”高祖心中非常高興。沛縣子弟有些人聽說這件事，很多人都想要歸附他了。
秦二世元年秋天，陳勝等在蘄縣高舉義旗，來到陳縣自立為王，號稱“張楚”。各郡縣多數殺死長官，響應陳勝。沛縣縣令感到恐懼，打算在沛縣響應陳勝。主吏蕭何、獄掾曹參對他說：“你作為秦朝的官吏，如今打算背秦起事，率領沛縣子弟，恐怕他們不願意聽從你的命令。希望您召集那些逃亡在外的人，可以得到幾百人。利用這股力量來管轄群眾，群眾不敢不聽您的命令。”縣令就派樊噲去找劉季，劉季的隊伍已經有近百人了。
於是樊噲跟隨劉季來到沛縣。沛縣縣令又感到後悔，害怕劉季引發變故，就關閉城門，派人防守，阻止劉季進城，準備殺掉蕭何、曹參。蕭何、曹參感到恐懼，翻過城牆來投靠劉季。劉季用帛寫了一封信，用箭射到城上，告訴沛縣的百姓：“天下苦於秦朝的暴政已經有很長時間了。如今父老為沛縣縣令守城，但各國諸侯都已起兵，一旦城破，就會屠戮沛縣。如果沛縣父老一起起來殺死沛令，選擇子弟當中可以立為首領的人，響應諸侯軍，那就可以保全身家性命。不然，父子全都會遭到殺害，死得毫無意義。”父老們就率領子弟一起殺掉了沛令，打開城門，迎接劉季，準備讓他擔任沛縣縣令。劉季說：“天下正處於混亂當中，諸侯都已起事，如果推選出來的將領無法勝任，就會一敗塗地。我不是吝惜自己的生命，隻是害怕才劣力薄，無法保全父兄子弟。這是一件大事，希望另外共同推選出一位足以勝任的人。”蕭何、曹參全是文官，看重身家性命，害怕起事失敗，秦朝會誅滅其全族，所以都推舉劉季。父老們都說：“我們平時都聽說了很多關於劉季的奇聞逸事，看來劉季是應當顯貴的。而且又經過占卜，沒有比劉季出任首領更吉利的。”這時劉季再三謙讓，大家都不敢擔任首領，最後還是立劉季為沛公。在沛縣衙門的庭院當中祭祀了黃帝與蚩尤，又用牲血祭祀鼓旗。旗子一律采用紅色，因為劉季所斬殺的蛇是白帝的兒子，殺蛇的則是赤帝的兒子，所以崇尚赤色。於是少年子弟以及有權勢的官吏，如蕭何、曹參、樊噲等人，都幫助沛公征集兵員，得到了兩三千人，攻打胡陵、方與，回軍固守豐邑。
秦二世二年，陳勝手下的將領周章的軍隊向西進兵到達戲水後返回。燕、趙、齊、魏都自立為王。項梁、項羽在吳地起兵。秦泗川郡郡監平率兵圍困豐邑，兩天後，沛公出兵迎戰，打敗秦軍。沛公命令雍齒把守豐邑，自己引兵進攻薛，泗川郡郡守壯在薛戰敗，逃到戚。沛公左司馬擒獲泗川郡郡守壯，並殺掉了他。沛公回軍亢父，到了方與，沒有交戰。陳王陳勝派魏人周市擴張領地。周市派人對雍齒說：“豐邑，以前梁王曾遷徙到這裏。如今魏國已經攻占的領地有數十城，你雍齒假如降魏，魏封你雍齒為侯，依舊駐守於豐邑。不投降的話，就會血洗豐邑。”雍齒原本就很不願意在沛公手下，等到魏國招降他，就背叛了沛公，為魏防守豐邑。沛公引兵攻豐，沒能攻下。沛公生病了，返回沛縣。沛公怨恨雍齒及豐邑子弟都背叛了他，聽說東陽寧君、秦嘉立景駒為假王，駐紮在留縣，就去依附他們，準備借兵攻打豐邑。這時，秦將章邯正在追擊陳王的部隊，別將則率軍北向，攻占楚地，在相屠城，抵達碭縣。東陽寧君、沛公引兵西進，與別將在蕭縣的西麵交戰，沒能取勝。退回後收集散兵，屯聚留縣，引兵攻碭，三天就攻占了碭邑。收編碭縣降兵，得到五六千人，進攻下邑，攻占下邑。回軍豐邑。聽說項梁在薛縣，帶上隨從騎兵一百多人去拜見項梁。項梁分給沛公精兵五千人，五大夫一級的將領十人。沛公返回引兵攻豐。
沛公跟隨項梁一個多月，項羽已經攻占襄城返回。項梁將各路將領都召集到薛縣，聽說陳王的確死了，就立楚國後人楚懷王的孫子心為楚王，建都於盱台。項梁號為武信君。在這裏休整了幾個月，向北攻打亢父，救援東阿被秦軍圍困的齊軍，打敗了秦軍。齊軍回齊，楚軍單獨追擊敗兵。派沛公、項羽另率軍隊進攻城陽，大肆殺戮城中軍民。沛公、項羽於駐軍濮陽東麵，與秦軍接戰，擊敗了秦軍。
秦軍又振作起來，固守濮陽，引來河水作為屏障。楚軍離去，轉攻定陶，定陶沒能攻下。沛公和項羽向西攻城略地，抵達雍丘城下，與秦軍交戰，大敗秦軍，殺了李由。回軍攻打外黃，外黃沒能攻克。
項梁再次打敗秦軍，露出驕傲的神色。宋義勸誡他，他沒有聽從。秦派兵增援章邯，夜間銜枚偷襲項梁，在定陶大敗項梁，項梁戰死。沛公和項羽正在進攻陳留，聽說項梁死了，帶兵與呂將軍一起向東進發。呂臣駐紮於彭城東麵，項羽駐紮於彭城西麵，沛公駐紮於碭。
章邯已經打垮項梁的軍隊，認為楚地的敵人已經不用擔心了，就渡過黃河，北進進攻趙地，大破趙軍。這時，趙歇擔任趙王，秦將王離圍困趙歇於巨鹿城。這些被圍在巨鹿的軍隊也就是所謂的“河北之軍”。
秦二世三年，楚懷王得知項梁的軍隊被打垮了，心裏恐懼，遷離盱台，建都於彭城，將呂臣、項羽的軍隊合並在一起，親自統率。任命沛公任碭郡長，封為武安侯，統領碭郡的軍隊。封項羽為長安侯，號魯公。呂臣任司徒，其父親呂青任令尹。
趙多次請求楚國發兵救援，楚懷王就任命宋義為上將軍，項羽為次將，範增為末將，北上救趙。命令沛公向西進兵，進攻關中。同將領們約定：先攻入關中的人，就封其為關中王。
這時候，秦軍兵勢強盛，時常乘勝追擊，眾將領中沒有人認為先入關是有利的。隻有項羽痛恨秦打垮了項梁的軍隊，心懷激憤，願意與沛公西進入關。懷王身邊的老將都說：“項羽為人輕捷而又凶猛，狡詐而又殘忍。項羽曾攻打襄城，襄城沒留下一個活人，全都被殺了。所經過的地方，全都存在著殘殺毀滅。況且楚軍多次進兵關中，都沒能獲勝，以前陳王、項梁都失敗了。不如另派寬厚長者，以正義之名為號召，向西進發，將道理向秦國的父老兄弟講清楚。秦國的百姓苦於其君主的統治已經很久了，現在如果真能得到寬厚長者領兵前往關中，不加欺淩暴虐，應該可以拿下關中。如今項羽剽悍，不可派遣他前去。”最終沒有答應項羽，而派遣沛公西進攻擊秦地。收集陳王、項梁的散兵，路經碭，抵達成陽，與杠裏的秦軍對壘，打敗了秦軍的兩支軍隊。楚軍出兵攻擊王離，將他的軍隊打得大敗。
沛公引兵西進，在昌邑遇見彭越，就與他一起進攻秦軍，這一仗沒能打贏。回到栗縣，遇到剛武侯，奪取了他的軍隊，約有四千多人，與沛公原有的隊伍合並在一起。沛公與魏將皇欣、魏申徒武蒲的軍隊聯合進攻昌邑，昌邑沒能攻下。西進路過高陽。酈食其為裏監門，說：“將領們路過這裏的人很多，我看沛公是一位大人物，擁有仁厚長者的風度。”就去拜見並遊說沛公。沛公正坐在床上，伸出兩條腿，讓兩個女子為他洗腳。酈生沒有下拜，而深深地作了個揖，說：“足下如一定要消滅殘暴無道的秦朝，就不應當伸著兩腿來接見長者。”於是沛公站起來，整理好衣服，向他道歉，讓他上座。酈食其勸沛公進攻陳留，獲得陳留積聚的糧草。沛公就封酈食其為廣野君，酈商為將領，統率陳留的部隊，和沛公一起進攻開封，開封沒能攻下。向西與秦將楊熊在白馬打了一仗，又在曲遇的東麵打了一仗，大破楊熊軍。楊熊逃往滎陽，秦二世派使者將其斬首示眾。沛公向南進攻潁陽，屠了潁陽城。依靠張良的計策，攻占了韓國的轅。
這時，趙將司馬卬正準備渡過黃河進入函穀關，沛公就向北進攻打平陰，切斷了黃河渡口。向南進發，在雒陽東麵作戰，戰鬥不利，返回陽城，集中軍中的騎兵，與南陽郡郡守作戰於犨東，打敗了那裏的守軍。攻占南陽郡的城邑，南陽郡郡守逃走，退守宛縣。沛公引兵繞過宛城向西進發。張良進諫說：“沛公你盡管急於攻入函穀關內，但秦兵還很多，又據守險要之地。如今如無法拿下宛城，宛城守軍從背後攻擊，強大的秦軍在前麵阻攔，這是一種非常危險的戰術。”於是沛公就在夜間率兵從另外一條道路返回，撤換了旗幟，天亮時，將宛城包圍了數層。南陽郡郡守準備自殺。他的舍人陳恢說：“現在死的還太早。”他就翻過城牆去拜見沛公，說：“我聽說閣下接受了楚懷王的約定，先攻入鹹陽的就可以稱王於關中。現在閣下被阻於宛城。宛城是大郡治所，連城數十，人口眾多，糧食充足，官吏和民眾認為投降肯定會被處死，因此都登城固守。如果足下整天都滯留在這裏攻城，士卒死傷的一定很多；如果引兵離開宛城，宛城守軍自然會跟蹤追擊。足下向前則會失去先進入鹹陽的約定，後退則有強大的宛城守軍為患。為足下設想，不如明約招降宛城，封南陽郡守官爵，讓他留守，足下率領宛城士卒一起西進。許多沒能攻下的城邑，聽到這一消息，就會爭先打開城門，等候足下，足下就能夠通行無阻。”沛公說：“好。”就封南陽郡守為殷侯，封給陳恢一千戶。引兵西進，沒有人不降服的。抵達丹水，高武侯鰓、襄侯王陵在西陵投降。回軍進攻胡陽，遇到番君別將梅，與他一起，迫使析縣、酈縣投降。派遣魏人寧昌出使關中，使者還沒回來。這時章邯已經帶領全部軍隊在趙地投降項羽了。
起初，項羽和宋義北進援救趙國，等到項羽殺掉宋義，取代他任上將軍，許多將領與黥布都歸順項羽。擊垮了秦將王離的軍隊，迫使章邯投降，諸侯全都歸附了他。等到趙高殺掉了秦二世，派人來拜見沛公，想要定約瓜分關中來稱王。沛公認為這是欺騙，就采用張良的計策，派酈生、陸賈前去遊說秦軍將領，用利祿引誘他們，趁機襲擊武關，攻破關口。又與秦軍在藍田的南麵交戰，增設疑兵，多樹立旗幟，所經過的地方不允許擄掠。秦地的群眾非常高興，秦軍已經懈怠了，因此大破秦軍。又在藍田北麵交戰，再次擊敗秦軍。乘勝追擊，徹底打垮了秦軍。
漢元年十月，沛公的軍隊在諸侯當中第一個抵達霸上。秦王子嬰素車白馬，用絲帶係著脖子，封存皇帝的印璽及符節，在軹道旁投降。將領們有的人主張殺掉秦王。沛公說：“當初楚懷王派遣我入關，本來是由於我能夠寬大容人。況且秦王已經投降，又殺掉他，不吉利。”於是就把秦王交給官吏，向西進入鹹陽。沛公準備留在宮殿當中休息，樊噲、張良勸說後，才封存了秦宮當中的貴重珍寶、財物及庫房，回軍霸上。召集各縣的父老、豪傑說：“父老們苦於秦朝的嚴苛的刑罰已經很久了，誹謗朝政的會被滅族，聚集在一起議論的要在街市上處斬。我和諸侯們約定，率先入關的可以在關中稱王，我應當稱王於關中。同父老們約定，法律隻有三條：殺人的處死，傷人及搶劫的要處以與所犯罪行相當的刑罰。其餘的秦朝法律全部廢除。官吏與百姓都可以安居如故。我之所以要到這裏來，是為了父老們除害，不會有欺淩暴虐的行為，不必害怕。我會回軍霸上，等待諸侯們一起到來製定要共同遵守的法律。”沛公派人與秦朝官吏巡行縣城與鄉間，告諭百姓。秦地的百姓非常高興，爭先恐後地拿出牛羊酒食來款待士兵。沛公又謙讓不願意接受，說：“倉庫當中的穀子很多，並不缺乏，不願讓百姓破費。”百姓更為高興，唯恐沛公不擔任秦王。
有人勸沛公說：“秦地要比天下其他地方富足十倍，地勢好。如今聽說章邯投降了項羽，項羽就給予其雍王的封號，稱王於關中。現在即將前來關中就國，你沛公恐怕無法占有這個地方了。應盡快派兵把守住函穀關，不讓諸侯軍進入關中，逐漸征集關中兵力，增強實力，抵禦諸侯兵。”沛公讚成他的想法，照著做了。十一月間，項羽果然率領諸侯軍向西進軍，想要入關，而關門卻關閉著。聽著沛公已經平定了關中，大怒，派黥布等攻破函穀關。十二月間，就抵達戲水。沛公左司馬曹無傷聽說項王震怒，準備攻打沛公，派人告訴項羽說：“沛公打算在關中稱王，任命子嬰為相，秦國的珍寶土地都被他占有了。”打算以此獲得封賞。亞父勸項羽發兵攻擊沛公。當時項羽讓士卒吃飽飯，準備明日會戰。這時項羽擁有四十萬大軍，號稱百萬。沛公擁有十萬軍隊，號稱二十萬，兵力不如項羽。恰巧項伯想要搭救張良，夜間去見他。回來後，以道理勸說項羽，項羽打消了進攻沛公的計劃。沛公帶來一百多名騎兵，來到鴻門，求見項羽，表示歉意。項羽說：“這是你沛公的左司馬曹無傷告訴我的。不然，我項羽也不至於做出這樣的事。”沛公由於得到樊噲、張良的幫助，得以脫身。回來後，馬上殺了曹無傷。
項羽向西進軍，屠殺無辜之人，焚毀了鹹陽的秦朝宮室，所過之處，全都遭到摧殘與破壞。秦地的百姓極為失望，然而心中恐懼，不敢不服從。
項羽派人回去報告給楚懷王，楚懷王說：“依照原來的約定辦。”項羽怨恨楚懷王不讓他與沛公一同西進入關，而是讓他北上救趙，導致在天下諸侯爭奪稱王關中的約定當中落在後麵。他就說：“懷王這個人，是我叔父項梁所立，沒有功勞，憑什麼主持約定。安定天下的，是諸位將領與我項籍。”就假意尊奉楚懷王為義帝，實際上並沒有聽從他的命令。
正月，項羽自立為西楚霸王，稱王於梁、楚地區的九個郡，建都彭城。背棄原有的約定，改封沛公為漢王，在巴蜀、漢中地區稱王，建都於南鄭，將關中瓜分為三部分，分封給秦朝的三個將領：章邯為雍王，建都於廢丘，司馬欣為塞王，建都於櫟陽，董翳為翟王，建都於高奴。封楚將瑕丘申陽為河南王，建都於洛陽。封趙將司馬卬為殷王，建都於朝歌。趙王歇遷徙到代地稱王。封趙將張耳為常山王，建都於襄國。封當陽君黥布為九江王，建都於六縣。封楚懷王柱國共敖為臨江王，建都於江陵。封番君吳芮為衡山王，建都於邾縣。封燕將臧荼為燕王，建都於薊縣。原本的燕王韓廣遷徙到遼東地區稱王。韓廣沒有服從，臧荼進攻並將韓廣殺害於無終。分封給成安君陳餘河間的三個縣，居住於南皮。封邑十萬戶。
四月，聚集在項羽麾下的各路諸侯分別返回封國。漢王回國，項王派兵三萬跟隨，楚國與其他諸侯國的士卒當中仰慕漢王而追隨他的有幾萬人。他們從杜縣南麵進入漢中，離開後就燒斷了棧道，以防止諸侯軍與匪徒的襲擊，也向項羽表示自己沒有東進的意圖。抵達南鄭，很多將領及士卒都在中途逃亡離去，士卒都唱歌表示想要回到東方。韓信勸漢王說：“項羽封諸將有功者為王，而大王卻被分封在南鄭，這實際上是貶徙。軍中的官吏與士卒全都是崤山以東的人，日夜盼望返回家鄉。乘他們氣勢旺盛時還可以加以利用，能夠建立偉大的功業。等到天下已平定，大家都安下心來，就無法再讓他們進軍了。不如向東進軍，爭奪天下。”
項羽出函穀關，派人將義帝遷徙到別的地方。說：“古代身為帝王者統轄著千裏的土地，必須居住在上遊。”就派使者將義帝遷徙到長沙的郴縣，催促義帝盡快離開。郡臣逐漸背叛了義帝，項羽就暗地裏指使衡山王、臨江王襲擊他，將義帝殺死在江南。項羽怨恨田榮，封齊將田都為齊王。田榮大怒，自立為齊王，殺掉了田都，反叛項羽，將將軍印給予彭越，讓他在梁地起兵反楚。楚國派蕭公角進攻彭越，彭越擊敗蕭公角。陳餘怨恨項羽沒有封自己為王，派夏說去遊說田榮，借兵攻打張耳。齊借兵給陳餘，打敗了常山王張耳，張耳逃跑依附了漢王。陳餘從代地迎接趙王歇，又立其為趙王。趙王就封陳餘為代王。項羽大怒，出兵向北進攻齊國。
八月，漢王采納了韓信的計策，從故道回軍，進攻雍王章邯。章邯在陳倉與漢軍交戰，雍王兵敗退走，在好畤停下來再次接戰，又戰敗，逃到廢丘。漢王隨後平定了雍地。向東抵達鹹陽，率軍將雍王圍困於廢丘，而派將領攻占了隴西、北地、上郡。派將軍薛歐、王吸出武關，借助王陵駐紮於南陽的兵力，將太公、呂後從沛縣迎接過來。楚國聽說這一消息，出兵在陽夏阻擋漢軍，漢軍無法前進。楚國封原吳縣縣令鄭昌為韓王，抵禦漢軍。
二年，漢王向東進兵攻占城邑，塞王司馬欣、翟王董翳、河南王申陽全都投降了漢王。韓王鄭昌不願意歸附，漢王派韓信擊敗了他。於是設置了隴西、北地、上郡、渭南、河上、中地各郡，關外設置河南郡。改立韓太尉信為韓王。將領當中以一萬人或一郡投降的，封給其一萬戶。整修河上郡內的長城。各處原有的秦朝的苑囿園池，都讓百姓前去開墾耕種。正月，俘虜了雍王的弟弟章平。大赦天下有罪的人。
漢王出函穀關抵達陝縣，撫慰關外的父老，返回後，張耳來投奔，漢王給予了他非常優厚的待遇。
二月，下令廢掉秦社稷，改為設立漢社稷。
三月，漢王從臨晉關渡過黃河，魏王豹率兵跟隨，攻下河內，俘虜殷王，設置河內郡。向南渡過平陰津，抵達洛陽。新城三老董公阻攔漢王，用義帝之死這件事來遊說漢王。漢王聽後，袒臂大哭，隨後為義帝發喪，哭吊三天。派遣使者遍告諸侯：“天下一起擁立義帝，對他北麵稱臣。如今項羽將義帝放逐，在江南將其殺害，大逆不道。我親自為義帝發喪，諸侯都應當穿白色喪服。調發關內的全部兵力，征集三河的士卒，沿著江漢南下，願意跟隨各位諸侯王去討伐楚國殺害義帝的人。”
當時項王向北攻打齊國，田榮與他在城陽作戰。田榮兵敗，逃往平原，平原的百姓殺掉了他，齊地全都投降了楚國。楚兵焚燒了齊人的城郭，擄掠齊人的子女，齊人又反叛了楚國。田榮的弟弟田橫迎立田榮的兒子田廣為齊王，齊王在城陽叛楚。項羽盡管聽說漢軍東進，但已經與齊軍交戰，準備在打垮齊軍後再迎擊漢軍。漢王利用這一機會獲得了五個諸侯的兵力，進入彭城。項羽聽說這一消息，就帶兵離開了齊國，從魯地出胡陵，抵達蕭縣，與漢軍在彭城靈璧東麵的睢水上交戰，大敗漢軍，殺死了非常多的漢軍，由於屍體的堵塞，睢水河都無法流通了。楚軍從沛縣抓住了漢王的父母妻子，放在軍中當作人質。這時，諸侯發現楚軍強盛，漢軍敗退，又都背叛了漢，歸降於楚。塞王司馬欣也逃到了楚國。