就在蓝田南郊，大破秦军，追击至蓝田北郊，再大破秦军。
冬季。
楚国武安侯刘邦大军，挺进霸上。秦王朝正式瓦解，无力反抗。秦王嬴婴坐着白马拉的丧车，脖子上套着绳索，把皇帝用的各种印信，包括“玺”“符”“节”，封装妥当，在轵道路旁，下车迎降。
有的将领主张立即诛杀，刘邦说“大王当初指派我西击关中，就是因为我的宽容。何况，他已经投降，杀降，一定不吉祥。”
于是把嬴婴交给军法处囚禁。
秦立国至灭亡，一共十七年。
刘邦刚攻陷首都咸阳，将领们便一窝蜂闯进国库，像强盗一样，大秤分金，小秤分银。只有萧何，直入宰相府，收集山川地图和人民户籍，妥为保管，借此了解天下的险要、财富和人口分配多寡。
刘邦看见秦王朝豪华的皇宫，奢侈的寝殿，声色犬马，奇宝异珍，以及成千上万的美女，顿时大开眼界，贪财好色心起，就想搬进去住。
樊哙说“你打算当九五至尊？还是区区一个富家翁？这些豪华奢侈的东西，正是秦王朝覆亡的原因，你要它们干什么？请立刻回霸上军营，不要久留！”
刘邦不肯，张良说“正因为秦王朝荒唐残暴，你才能来到这里。我们既号召替天下铲除灾害，应该对这些迷惑人心的东西表示厌恶，才是将来图谋大事的资本。现在才到没有几天，就被弄得头昏脑涨，跟他们一样享受快乐，这正是助纣为虐。忠言逆耳利于行，良药苦口利于病，请接纳樊哙的建议。”
刘邦这才满脸不情愿地回到霸上军营。十一月，刘邦召集附近各县的豪杰、乡亲父老，宣布说“诸位父老痛恨秦朝暴政，日夜煎熬。遵照约定，先入定关中者为王。我将会被封秦王，所以向你们约法三章。第一，杀人的处死。第二，伤人的看情形轻重定罪。第三，抢人东西的看赃物多少定罪。除了这三条，秦国曾颁布的法律，一律取消。百姓和原来一样安居乐业，相安无事。我们起义，只为了替你们铲除暴政，并不是抢劫，请不要惊慌。现在，我就要回到霸上军营，等待各国将领。在他们抵达之前，再作决定。”
派使节随同秦国旧臣，分别前往县市乡邑，传达政令。
民众一片歌舞升平，牵着牛羊，担着酒菜，争先恐后的前来劳军，刘邦拒绝说“军营粮草甚多，并不缺乏，不敢使各位破费！”
民众更是雀跃，唯恐刘邦不当秦王。
楚国长安侯项羽平定河北，率领各国将领，打算西进函谷关。从前，各国将士们或在关中做过苦工，或曾经路过关中，秦国官员对待他们，多数都很凶残。后来章邯率军投降，各国将士，乘机报复，把他们当做俘虏奴隶随便驱使，随时横肆淩辱。
秦军上下，一片怨恨，耳语说“章将军逼着我们投降，如果能进函谷关，大破秦国，当然很好，如果战而不胜，各国将领要胁我们向东撤退，秦朝却杀掉我们的父母、妻子、儿女，该如何是好？”
将领们听到风声，禀告项羽。项羽召集英布、蒲将军，计议决定“秦军人数众多，而且口服心不服。到了函谷关，跟守关的秦军对山寺，那时一哄而散，投奔守关秦军归队，我们将陷于险境，不如一律格杀，只留下章邯、司马欣、董翳几位将领，一起进入秦土。”
于是发动夜袭，在新安城南，坑杀秦军二十余万人。
有人提醒刘邦说“秦王朝土地富饶，十倍关东。听说项羽已封章邯为雍王，关中当然是他的封地。如果到达，你毫无立足之地。我们应该派军把守函谷关，拒绝各国军队前进，征召关中战士增援，可以永久防御。”
刘邦认为有理，依照计划实施。不久，项羽大军抵达函谷关，关门紧闭，才得到消息，刘邦已取得关中。项羽几乎气得爆炸，命英布等攻陷函谷关。
十二月。
项羽抵达戏水。刘邦的参谋曹无伤，派人向项羽密报“刘邦打算在关中称王，封嬴婴为宰相，金银财宝全被搜括，不久就要请求加封。”
项羽更如火上加油，大宴士卒，定明早淩晨，向刘邦发动攻击。当时，项羽大军四十万人，号称百万，扎营骊邑鸿门坂。刘邦只有十万人，号称二十万，扎营霸上。范增告诉项羽“刘邦在山东时，贪财好色，现在入关，竟不烧杀掳掠，对美女也不屑一顾，可见他的志向不小。我曾请人夜观星象，在他阵地上空，气流成龙虎形状，五彩分明，那是帝王头上才有的气流。应该迅速攻击，不要延误。”
楚军左军司令项伯，项羽的叔父，跟张良有至深的友情。得到消息后，大吃一惊，就在深夜，骑马奔驰霸上，找到张良，泄漏军机，要张良随他离开，说“不要玉石具焚。”
张良说“我奉韩王之命，送刘邦入关，而今刘邦危急，我却逃亡，是不忠不义之举，我应该这件大事告诉他。”
于是张良进去告诉刘邦。刘邦吓得魂飞魄散，张良说“你的军队，能不能抵抗项羽？”
刘邦沉默一阵，说“不能，我们怎么办？”
张良说“请项伯相见，告诉他你绝不敢背叛！”
刘邦说“你何以跟项伯交情至深？”
张良说“他曾经犯罪杀人，我救了他一命。所以遇到此等大事，特来回报。”
刘邦说“你跟项伯，谁较年长？”
张良说“项伯长我几岁。”
刘邦说“请你陪他进来，我会像侍奉兄长一样侍奉他。”
张良出来，请项伯跟刘邦相见。项伯不肯，经不住张良百般求告，才勉强答应。刘邦恭恭敬敬，双手捧酒，要两家永结姻亲之好。刘邦誓言“我自攻入武关之后，再小的财宝，都不敢接近。只知道收集资料，封存仓库，等待将军驾到后发落。我所以派军把守函谷关，并不是为了抵抗将军，只是为了防备当地盗匪攻击和镇压突发事件。我日夜都在盼望将军驾到，岂敢谋反？请老哥告诉将军我这份忠心，上天明鉴。”
项伯承诺，对刘邦说“那么明天清晨，一定要早早前来晋见。”
刘邦说“当然。”
于是项伯连夜飞奔回营，把刘邦说的话，转告项羽。