因為農民起義四起，各地郡縣的郡守、縣令紛紛被殺。九月，沛縣的縣令覺得形勢不妙，十分惶恐不安，隻好準備在沛縣響應陳勝起義，以穩定民心，保住自己的小命。為此，沛縣的獻陵和在府衙當值的主吏蕭何、曹參一起商量起兵反秦的事宜，蕭、曹對沛令說：“您現在依舊是秦朝的官吏，今天背叛了朝廷，準備率領沛縣的子弟進行起兵，沛縣的子弟恐怕一時半會兒並不能聽從您的命令。如果您能把逃亡在外的人都召集過來，到時能夠得到數百人，然後在利用這些人來控製民眾，就不怕民眾不聽從您的命令了。”
沛令一聽便知道蕭、曹所說的“逃亡在外的人”指的是匿身於芒山、碭山的劉邦，這幾乎是沛縣無人不曉的事。於是沛令命沛縣以屠狗為業的樊噲前往山中召回劉邦。
樊噲到達山中，見到劉邦，向劉邦轉達了縣令的意圖，同時也向劉邦捎去了蕭何、曹參的口信。這時劉邦在芒碭山所聚集的徒眾已有數十百人。劉邦在山中早已聞知陳勝大澤鄉起義，天下響應，心想自己也不能久居山中，正待機而起。今見樊噲帶來沛令和蕭曹的旨意，十分高興，當即率徒眾離開山林，與樊噲一同啟程。
劉邦尚未到達沛縣縣城時，沛令有些後悔。他不僅知道劉邦與蕭、曹有著特殊密切的關係，也深為各地豪傑殺死郡守、縣令而後起義的無數事實所震恐，擔心劉邦入城後會發生變故，與蕭曹合謀殺死自己，然後再舉行起義。於是，當劉邦率徒眾來到沛縣城下時，沛令緊閉城門防守，不予接納入城；同時，想誅殺蕭何、曹參，蕭、曹恐懼，越城投奔劉邦，以求受到保護。劉邦在綢絹上寫信，捆綁在箭杆上射入城中，向城中父老說：“天下人受暴秦的苦難已是很久了，今日父老雖為沛令守城，但天下諸侯並起反秦，沛城即將遭到屠殺。如果大家起來共同誅殺沛令，推選出一位首領帶頭響應諸侯，你們的家室都可以得到保全。不然的話，父子都將遭到屠殺，那就太不值得了。”
於是，城中的父老率領子弟共同殺死沛令，開城門迎接劉邦入城。劉邦入城後，城中父老想要推舉他為沛令，劉邦辭謝說：
“當今天下大亂，各路諸侯並起反秦，如果選擇將領不當，將會一敗塗地。我不是愛惜自己的性命，隻是擔心自己的才能薄弱，不能保全沛縣的父老兄弟。這等大事，願大家推舉可以勝任的人。”
當時在場的蕭何、曹參都是文官，愛惜自身，顧慮多端，擔心大事不成後被秦朝誅滅全家；同時，蕭、曹又深知劉邦能成就大事，便都推舉劉邦。諸位父老們對劉邦說：“我們早就聽說過有關您的種種奇聞，日後定當顯貴；況且我們已經占卜過了，沒有人比您更為吉利的。”
劉邦還是多次推讓，但眾人誰也不敢領頭起義，最終還是推舉劉邦做了沛公。
劉邦自第一次入關中，在鹹陽縱觀秦始皇帝車駕出遊之後，便做起了皇帝夢。沛縣父老推戴他為沛公，他喜在內心，但表麵上卻再三推讓。劉邦深知在場的人誰也不敢為首領，他的推讓再三，是為著表明他帶頭起義不是出於私心，不是為了封侯稱王，而是在父老子弟們的再三推舉之下，不得已而為之，目的是救民於水火；同時也是為著起義後有效地管束部下：既然是眾人推舉，眾人就應當服從管束和指揮。
劉邦與各路起義軍首領的不同之處在於，他起義時不是為著封侯稱王，而是把起義的第一天，視為踏上奪取皇帝寶座征程的起點。因而，當他答應沛縣父老做沛公時，便胸有成竹地把起義的儀式舉辦得頗為望而莊嚴，與眾不同。
在沛縣縣府的大庭之中，劉邦帶領父老子弟們祭祀黃帝與蚩尤，這是因為黃帝傳說中上古的五帝之首，是中原各族的共同祖先，又善於戰略戰術；而蚩尤作為南方部族的首領，首創各種兵器，又英勇善戰。可見，劉邦起義前祭祀黃帝與蚩尤，為的是求得神靈的保佑，保佑起義後戰無不勝，攻無不取，最終即皇帝之位。祭祀後，又用牲畜的血塗在戰旗和戰鼓之上，祭了戰旗和戰鼓。為取代秦皇帝，劉邦令起義軍的軍旗一律為紅色。於是，蕭何、曹參、樊噲在沛縣四出召收弟子，共得3000人，進攻胡陵（今山東魚台縣東南）、方與（今山東魚台縣西北），還守豐邑（今江蘇豐縣）。沛公所率領的這支起義隊伍，從此加入了秦末農民大起義的洪流之中。