项羽分封与刘邦东还
秦王朝灭亡后，刘邦进入秦都咸阳。他采纳了张良、樊哙的建议，将秦王朝的府库珍宝全部封存起来，并废除秦的苛政，制定“杀人者死，伤人及盗抵罪”的“约法三章”[1]，同时，令“诸吏人皆案堵如故”[2]，安定了民心，稳定了社会生活秩序。然后退兵屯驻灞上。
项羽在河北消灭秦军主力后，闻知刘邦已入关中，立即挥师西进，攻破刘邦军据守的函谷关，进驻鸿门（今陕西临潼东北）。此时，项羽拥兵40万，刘邦军仅10万人，项羽在谋士范增等建议下，欲凭借优势兵力消灭刘邦。刘邦闻讯后，亲至鸿门赴宴，卑言示和，使忧柔寡断的项羽始终不能下决心杀掉刘邦。鸿门宴后，项羽进入咸阳，杀秦王子婴，烧秦宫，并在城内大肆烧杀，掠取财物、妇女，引起关中百姓的强烈不满。
汉高祖元年（公元前206年）二月，项羽自立为西楚霸王，占据梁、楚9郡（今江苏、安徽、山东、河南部分地区），定都彭城（今江苏徐州），遵楚怀王为义帝。同时，在全国范围内分封了18个诸侯王。将最具威胁的刘邦封于地处边远、交通不便的巴蜀（今四川）、汉中（约在今陕西秦岭以南及湖北西部），称汉中王。将关中之地一划为三，封秦降将章邯为雍王、司马欣为塞王、董翳为翟王，号称“三秦”，扼守要地，以防备刘邦东下。
在分封中，项羽厚封亲信，对非亲信者或将大封小、或迁徙远地、或不授封号，引起一些割据势力的不满。五月，未得封王的田荣首先在齐地起兵反楚。他赶走了齐王田都，杀胶东王田市于即墨（今山东平度东南），自立为齐王，并拉拢同样未得封王的彭越，授之以将军印信，使其击杀济北王田安。于是田荣并有了“三齐”之地（即项羽将原齐国所划分成的齐、济北、胶东三国）。陈余自巨鹿之围后，与张耳关系破裂，未随项羽入关，不得封王。张耳被封常山王。陈余联合田荣，赶走张耳，复迎立赵王歇，赵王歇立陈余为代王，兼赵相。原燕王韩广被改封辽东王，他不愿赴任，被新任燕王臧荼攻杀，其属地也被臧荼并有。田荣等人的反叛，破坏了项羽划定的格局，严重动摇了项羽的威信，他感到对自己的威胁甚大，亲自率兵北上镇压田荣等人。汉高祖二年（公元前205年）十月，项羽使人杀害了义帝。
刘邦先行入关，按当初楚怀王与众将的约定理当为关中王，却被封为汉中王，他极为不满，本想以武力与项羽拼一死战，终为部下劝止。项羽只许他率3万兵赴任。刘邦西去途中，下令烧毁栈道，一方面阻止诸侯军的偷袭，另一方面向项羽佯示无东还之意。刘邦定都南郑（今陕西汉中）后，立即积极整军备战，扩充实力，网罗人才，准备东归。七月，刘邦拜韩信为大将军，统领汉军，伺机东进。
韩信（？～公元前196年），淮阴（今江苏清江东南）人，汉初杰出的军事家。他深知兵法之道，常能以创造性的战略战术致胜，为后世兵家所推崇。韩信从小丧父，家境贫寒，不能为官，又不懂生财之道，常寄人篱下，过着乞食的生活，被许多人看不起。他曾受人胯下之辱而不与计较。项梁渡淮河时，韩信投奔了楚军。项梁死后，他又成为项羽部下，为郎中。他曾数次进言献策，但官卑言轻，均未被项羽采纳。韩信感到不得志，便离楚投汉，起先也未受到重用，后与汉丞相萧何相识。萧何对他的军事才能颇为赏识，但萧何向刘邦几次推荐韩信，都被刘邦拒绝。韩信见此极为失望，感到不能施展自己的抱负，便不辞而别。萧何听说，来不及向刘邦打招呼，急忙去追赶，终于劝说韩信返回。刘邦见西进途中部下将士逃亡数十人。萧何不追，偏偏追赶曾受胯下之辱，毫无志气的韩信，甚为惊怪。萧何对刘邦说。“诸将易得耳，至如（韩）信者国士无双。王必欲长王汉中，无所事（韩）信；必欲争天下，非（韩）信无所与计事者。顾王策安所决耳。”[3]张良也极力推荐韩信，刘邦这才下决心重用韩信，择吉日，亲自斋戒设坛，拜韩信为大将军。韩信向刘邦分析形势说：“项王喑噁叱咤，千人皆废，然不能任属贤将，此特匹夫之勇耳。项王见人恭敬慈爱，言语呕呕，人有疾病，涕泣分食饮，至使人有功当封爵者，印刓敝，忍不能予，此所谓妇人之仁也。项王虽霸天下而臣诸侯，不居关中而都彭城。有背义帝之约，而以亲爱王，诸侯不平。诸侯之见项王迁逐义帝置江南，亦皆归逐其主而自主善地。项王所过无不残灭者，天下多怨，百姓不亲附，特劫于威强耳。名虽为霸，实失天下心。故曰其强易弱。今大王诚能反其道，任天下武勇，何所不诛！以天下城邑封功臣，何所不服！以义兵从思东归之士，何所不散！且三秦王为秦将，将秦子弟数岁矣，所杀亡不可胜计，又欺其众降诸侯，至新安，项王诈坑秦降卒二十余万，唯独（章）邯、（司马）欣，（董）翳得脱，秦父兄怨此三人，痛入骨髓。今楚强以威王此三人，秦民莫爱也。大王之入武关，秋毫无所害，除秦苛法，与秦民约法三章耳，秦民无不欲得大王王者。于诸侯之约，大王当王关中，关中民咸知之。大王失职入汉中，秦民无不恨者。今大王举而东，三秦可传檄而定也。”[4]刘邦大喜，自认得韩信过晚。
汉高祖元年八月，刘邦乘项羽忙于与田荣交战，无暇西顾之机，命韩信领兵东进，留萧何留守巴蜀，为前方筹集粮草器械，补充兵源。韩信出奇谋，明修栈道，暗渡陈仓（今陕西宝鸡东），奇袭关中。章邯仓促应战，先败于陈仓，再败于好峙（今陕西乾县东），在壤乡（今陕西武功东南）又被汉军击破与司马欣、董翳的联军，不得不退守雍都废丘（今陕西兴平东南）。汉军又分兵攻取陇西（郡治在今甘肃临洮）、北地（郡治在今甘肃镇原东北）、上郡（郡治在今陕西榆林南），迫降司马欣、董翳，斩去章邯的左右膀。汉高祖二年（公元前205年）六月，汉军终于攻破废丘城，章邯自杀。至此，三秦之战以刘邦的胜利告终。刘邦实现了预期战略目的，占据了“形胜甲于天下”的关中之地，为继续东进奠定了基础。