項羽至函谷關，不得入，大怒，攻破之。進駐鴻門，與劉季軍相距只四十里。是時外軍四十萬，號百萬；內軍十萬，號二十萬。項羽大饗軍士預備進攻。項羽的叔父項伯曾受張良救命之恩，半夜去給張良通消息，勸張良快跟他走。張良卻替他和劉季拉攏。劉季會項伯一見如故，杯酒**，約爲婚姻。劉季道：“我入關以來，秋毫不敢有所沾染，簿籍吏民，封閉府庫，以等待項將軍。派人守關，只是警備盜賊。日夜盼望項將軍到，那裡敢反？”懇求項伯代爲解釋。項伯答應，並約他次早親到鴻門營中來。
項羽聽了項伯的話，芥蒂已消，又見劉邦親到，反而高興起來，留他宴飲。項羽、項伯坐西，范增坐北，劉季坐南，張良坐東，范增主張剪除劉季最力，席間屢次遞眼色給項羽，同時舉起所佩的玉玦。項羽默然不應。范增出去，一會又入來。隨後不久，項莊入來奉酒祝壽。奉畢說道：“君王和沛公飲酒，軍營裡沒有什麼可以助興的，讓我來舞劍！”項羽說：“好！”他便舞起劍來。項伯亦拔劍起舞。項莊屢屢逼近劉季，項伯屢屢掩護着劉季。正對舞間，張良出去，一會又入來。隨後，門外喧嚷聲起，一人帶劍持盾闖進來，鼓起眼睛盯着項羽。項羽按劍翹身（時席地坐）問做什麼？張良說：“那是沛公的驂乘樊噲。”項羽說：“壯士！賞他酒。”是一大杯。樊噲拜謝了，一口喝乾。項羽說：“賞他一個豬肩！”
那是生的。樊噲把盾覆在地上，把豬肩放在盾上，拔劍切肉便啖。項羽問他可還能飲不，他說：“臣死也不避，何況杯酒？”接着他痛陳劉季的功勞，力數項羽的不是。項羽無話可答，只請他坐，他便挨張良坐下。自從樊噲闖入，舞劍停止。樊噲坐下不久，劉季說要如廁走開，張良跟着他。過了許久，張良單獨回來，帶好些玉器。張良作禮道：“沛公很抱歉，因飲酒過多，不能親來告辭。託下臣帶了白璧一對獻與大王（項羽），玉斗（酒器）一對獻與大將軍（范增）。”項羽問沛公在那裡，張良說：“他聽說大王有意責難他，已回營去了。”項羽收下白璧，放在几上。范增把玉斗放在地下，拔劍撞個粉碎。
隨後項羽入咸陽，屠城，殺子嬰，燒秦宮室，收財寶婦女，然後發號施令，分割天下。他尊懷王爲義帝，卻只給他湘江上游彈丸之地，都於郴（今縣）。自立爲西楚霸王，佔舊楚魏地九郡，都於彭城；此外他封立了十八個王國。
我們看下錶便可知道，其中哪些是不曾悅服項羽的宰割的人。劉季指望割據關中而只得到僻遠的漢中巴蜀，不用說了。魏豹由魏王而縮爲西魏王，趙歇由趙王而縮爲代王，田市由齊王而縮爲膠東王，韓廣由燕王而縮爲遼東王，都是受了黜降。此外項羽在瓜分天下時所樹的敵人，不見於表中的還有故齊相田榮，和故趙將陳餘。當初田儋戰死後，齊人立田假爲王，田榮（田儋弟）逐田假更立儋子田市而專齊政。田假走依項梁，由此田榮與項氏有隙。項羽以齊地分王田市、田都、田安，而田榮無分。田榮怎肯甘心？陳餘本與張耳爲“刎頸交”。鉅鹿之圍，張求援於陳，而陳竟以利害的計較，按兵不動。兩人從此成仇。但兩人的“革命功績”，實不相上下。項羽因張耳相從入關以趙地的大部分封他爲常山王，而僅以南皮等三縣之地封陳餘爲侯。陳餘由此深怨項羽。
第五、楚漢之戰及其結局
漢元年四月，在咸陽新受封的諸王分別就國。張良辭別劉季，往佐韓王，卻送劉季到褒中，臨別，勸他燒絕所過棧道，示無北還之心，劉季依計。
五月，田榮發兵拒田都，擊走之。田榮留田市，不讓他赴膠東。田市懼怕項羽，逃亡就國。田榮追殺之，而自立爲齊王。是時昌邑人彭越（以盜賊起）聚衆萬餘人於鉅野，無所屬。田榮給他將軍印，使攻濟北。越擊殺濟北王，於是田榮盡有全齊之地。彭越又進擊楚軍，大破之。陳餘請得田榮的助兵，並盡發南皮三縣兵，共襲常山，張耳敗逃。二年十月陳餘迎故趙王歇於代，復立爲趙王。於是齊趙地盡反楚。是月義帝在就國途次，爲項羽命人襲殺於江中。
劉季乘齊變於元年八月突入關中。章邯兵敗，被圍於廢丘（二年六月廢丘始陷，章邯自殺）。塞王翟王皆降漢。先是項羽挾韓王成歸彭城，不使就國，繼廢之爲侯，繼又殺之。於是張良逃就劉季於關中。劉季以故韓襄王（戰國時）孫信爲韓大尉，使張良將兵取韓地。二年十一月，韓地既定，劉季立信爲韓王。先是河南王申陽亦降漢。
項羽權衡西北兩方敵人的輕重，決定首先擊齊。二年正月，大敗田榮於城陽。田榮遁逃，爲人民所殺。項羽坑田禁降卒。提兵北進，一路毀城放火，擄掠婦女。齊人怨叛。榮弟田橫，收散兵，得數萬人，復反城陽。項羽還戰，竟相持不下。劉季乘齊楚相鬥之際東進，降西魏王豹，虜殷王印，爲義帝發喪，率諸侯兵五十六萬伐楚，遂入彭城。項羽以精兵三萬人還戰，漢軍大潰，被擠落彀水和泗水死的據說有十餘萬人。再戰靈壁東，漢軍又潰，被擠落睢水死的據說也有十餘萬人，睢水幾乎被死屍填塞了。楚軍圍了劉季三匝。適值大風從西北起，折樹髮屋，飛沙走石，陰霾蔽天，白晝昏黑。楚軍逆着颶風，頓時散亂，劉季才得帶了幾十騎遁走。但項羽一去齊，田橫復定齊地，立田榮子田廣爲王。劉季收聚散卒，又得蕭何徵調關中壯丁轉運關中糧食來援，固守榮陽成皋，軍勢復振。先是魏王豹於漢軍敗後，復叛歸楚。漢使淮陰人韓信擊之。九月，韓信俘魏王豹，定魏地。
此後戰爭的發展，可分爲三個階段。
第一階段盡漢三年九月。在這一階段，漢正面大敗，而側面猛進。在正面，漢失滎陽成皋（並在今河南成皋縣境，滎陽在東，成皋在西）。劉季先後從滎陽成皋突圍先遁。其出滎陽時，將軍紀信假扮着他，從東門出，以誑楚軍，他才得從西門逃走，紀信因此被燒殺。在側面，韓信取趙。先是，張耳敗走，投奔漢。劉季微時曾爲張耳客，因善待之。及會諸侯兵伐楚，求助於趙，陳餘以漢殺張耳爲條件。劉季把一個貌似張耳的人殺了，拿首級送去，陳餘纔派兵相助。後來陳餘聞得張耳未死，便絕漢。漢使韓信擊趙，殺陳餘。在這階段，還有兩件大事可紀。其一，楚將九江王英布先已離心，又受了漢所遣辯士的誘說，遂舉九江降漢。英布旋被項羽擊敗，隻身逃入漢，但項羽已失去一有力的臂助了。其二，項羽中了漢的反間計，對一向最得力的謀臣范增起了猜疑，范增憤而告退，歸近彭城，疽發背死。
第二階段盡漢四年九月。在這一階段，韓信南下取齊，楚軍援齊大敗，韓信遂定齊地；而彭越（于田榮死後歸漢）爲漢守魏地，時出遊兵斷楚糧道，滎陽成皋的楚軍大窘；項羽抽軍自領回擊彭越，漢乘機收復成皋，並進圍滎陽。項羽引兵還廣武（在滎陽附近，滎澤與汜水之間）與漢相持數月。項羽以前方糧絀後方又受韓信的抄襲，想和漢決一死戰，而漢按兵不出，只得與漢約和。約定楚漢平分天下，以鴻溝（在廣武滎澤間）爲界準，其東屬楚，其西屬漢；楚放還前所擄漢王之父及妻。約成，項羽便罷兵東歸。
以下入最後階級。初時劉季也打算罷兵西歸，張良等力勸乘勢滅楚。五年十月，漢追擊項羽軍於固陵（今河南淮陽縣西北）大敗之。劉季約韓信彭越會師，而二人不至。先是韓信既定齊自請立爲齊王，劉季忍怒許之，彭越只拜魏相國。至是張良獻計：韓信故鄉在楚，指望做楚王；彭越據魏地亦指望做魏王；若能犧牲楚魏地的一部分，許與他們，他們必然效命。劉季依計，二人立即會師。十一月，漢遣別將渡淮圍壽春，又誘降楚舒城守將，使以舒屠六。十二月，項羽至垓下（今安徽靈壁縣東南），兵少食盡，漢軍圍之數重。項羽率八百餘騎潰圍而出，所當辟易：到了長江西岸的烏江（今安徽和縣東北烏江浦）只剩下二十六騎。烏江渡口單擺着一隻小船，烏江亭長請他立即下渡，說道：“江東雖小，也有幾千裡地，幾十萬人；現在只有這一隻船，漢兵即使追來，也無法飛渡。”項羽說：“我當初領江東子弟八千，渡江西去，如今無一人歸還，即使江東父老憐恤我，奉我爲王，我也有何面目再見他們？他們即使不說話，難道我不問心有愧？”於是把所乘的騅馬賞給了亭長，令他先走。自與從人步行，持短兵接戰。他連接殺了幾百人，身上受了十幾傷，然後拔劍自刎。
正月，漢王立韓信爲楚王，領淮北，都下邳；立彭越爲樑王，領魏地，都定陶。隨後，諸侯向漢王上了一封獻進書如下：
楚王韓信，韓王信，淮南王英布，樑王彭越，故衡山王吳芮（項羽所立，旋廢之），趙王張敖（漢立張耳爲趙王，先是已死，其子敖嗣），燕王臧荼昧死再拜言：大王陛下，先時秦爲無道，天下誅之，大王先得秦王，定關中，於天下功最多。存亡定危，救敗繼絕，以安萬民，功盛德厚，又加惠於諸侯王，有功者使得立社稷。地分已定，而位號比似無上下之分，大王功德之著於後世不宣。昧死再拜上皇帝尊號。
劉季經過一番遜讓之後，於二月即皇帝位於定陶附近的汜水之南。是月封吳芮爲長沙王，領長沙、象郡、桂林、南海四郡；又封故粵王無諸（秦所廢，後從諸侯伐秦）爲閩粵王，領閩中地。初定都洛陽，五月遷都於長安。
劉季做了七年皇帝（前202至前195年）而死，廟號太祖高皇帝（《廣陽雜記》卷二：“考得高祖起沛年四十八，崩時年六十三。”不知何據）。