项羽在巨鹿打败了秦军以后，听说刘邦已经攻入了咸阳，非常生气，就带兵来到咸阳，杀掉了秦王子婴和800多个秦国贵族，放火烧掉了阿房宫。后来，他觉得自己的功劳大得不得了，就自封为西楚霸王，倚仗自己的军事实力，向天下发号施令。他又把刘邦封为汉王，统辖汉中、巴蜀等地方，让刘邦位于自己之下，听从自己的调遣。
鸿门宴刘邦被封为汉王，只能管辖一些偏僻的地方，心里一直憋着一口气，想和项羽较量一番。但刘邦的势力当时还太小，没法与项羽抗衡，只好暂时忍气吞声，带着人马来到了汉中的封地。为了能使自己的势力得以扩张而又不引起项羽的疑心，刘邦采纳张良的计策，烧掉了从关中通向汉中的栈道，让项羽以为自己安于汉中，不会与项羽争夺天下。可暗地里，刘邦却在汉中和巴蜀广集屯粮，训练军队，准备东进。刘邦非常重视任用贤能，他将萧何拜为丞相，又先后拜曹参、樊哙、周勃和韩信为将军，让他们为帮助自己成就事业而出谋献策。
公元前206年，刘邦率领汉军从巴蜀出发向汉中进发。关中百姓本来就对刘邦有好感，汉军一来，他们没有抵抗，刘邦很快就占领了关中。随后，刘邦又攻占了楚国的都城彭城，并使反间计驱逐了项羽身边的谋士范增。项羽与刘邦经过几次交战，各有损失，就派人讲和，罢兵休战。双方规定以荥阳东南的鸿沟为界，以西属汉，以东属楚。合约订立后，项羽履约，率兵东归；刘邦则毁约，带兵猛追。
公元前202年，刘邦率领30万汉军将项羽的楚军包围在垓下（今安徽灵璧东南），与楚军展开厮杀。项羽的军队寡不敌众，连吃败仗，损失了大量兵马。夜里，项羽听到四面军营里全都唱起了楚歌，十分吃惊，以为楚国的地方全被汉军占领了。他的爱妾虞姬为了让他安心突出重围，与项羽诀别后自杀了。项羽率领剩下的800多骑兵连夜逃走，汉军紧追不舍，逃到乌江边上的时候，项羽的身边只剩下了20多人。项羽想起了自己起义之初，江东八千子弟跟随自己征战，如今只有20多人生还，觉得自己无颜面对江东父老，就举剑自刎于乌江岸边。
项羽死后，刘邦很快平定楚地，其他地方也渐渐投降归附。刘邦得了天下，不久就建立汉朝，正式做了皇帝。
