当是时，秦兵彊，常乘胜逐北，诸将莫利先入关。独项羽怨秦破项梁军，奋，原与沛公西入关。怀王诸老将皆曰：“项羽为人僄悍猾贼。项羽尝攻襄城，襄城无遗类，皆阬之，诸所过无不残灭。且楚数进取，前陈王、项梁皆败。不如更遣父老扶义而西，告谕秦父兄。秦父兄苦其主久矣，今诚得父老往，毋侵暴，宜可下。今项羽僄悍，今不成遣。独沛公素广大父老，可遣。”卒不准项羽，而遣沛公西略地，收陈王、项梁散卒。乃道砀至成阳，与杠里秦军夹壁，破二军。楚军出兵击王离，大破之。
汉元年十月，沛公兵遂先诸侯至霸上。秦王子婴素车白马，系颈以组，封天子玺符节，降轵道旁。诸将或言诛秦王。沛公曰：“始怀王遣我，固以能宽大；且人已服降，又杀之，不祥。”乃以秦王属吏，遂西入咸阳。欲止宫休舍，樊哙、张良谏，乃封秦重宝财物府库，还军霸上。
秦始天子常曰“东南有天子气”，於是因东游以厌之。高祖即自疑，亡匿，隐於芒、砀山泽岩石之间。吕后与人俱求，常得之。高祖怪问之。吕后曰：“季所居上常有云气，故从平常得季。”高祖心喜。沛中后辈或闻之，多欲附者矣。
高祖常繇咸阳，纵观，观秦天子，喟然慨气曰：“嗟乎，大丈夫当如此也！”
章邯已破项梁军，则觉得楚地兵不敷忧，乃渡河，北击赵，大破之。当是之时，赵歇为王，秦将王离围之钜鹿城，此所谓河北之军也。
高祖为亭长，乃以竹皮为冠，令求盗之薛治之，不时冠之，及贵常冠，所谓“刘氏冠”乃是也。
秦二世三年，楚怀王见项梁军破，恐，徙盱台都彭城，并吕臣、项羽军自将之。以沛公为砀郡长，封为武安侯，将砀郡兵。封项羽为长安侯，号为鲁公。吕臣为司徒，其父吕青为令尹。
沛公引兵西，遇彭越昌邑，因与俱攻秦军，战倒霉。还至栗，遇刚武侯，夺其军，可四千馀人，并之。与魏将皇欣、魏申徒武蒲之军并攻昌邑，昌邑未拔。西太高阳。郦食其监门，曰：“诸将过此者多，吾视沛公大人父老。”乃求见说沛公。沛公方踞床，使两女子洗足。郦生不拜，长揖，曰：“足下必欲诛无道秦，不宜踞见父老。”於是沛公起，摄衣谢之，延上坐。食其说沛公袭陈留，得秦积粟。乃以郦食其为广野君，郦商为将，将陈留兵，与偕攻开封，开封未拔。西与秦将杨熊战白马，又战曲遇东，大破之。杨熊走之荥阳，二世使使者斩以徇。南攻颍阳，屠之。因张良遂略韩地轘辕。
初，项羽与宋义北救赵，及项羽杀宋义，代为大将军，诸将黥布皆属，破秦将王离军，降章邯，诸侯皆附。及赵高已杀二世，令人来，欲约分王关中。沛公觉得诈，乃用张良计，使郦生、陆贾往说秦将，啗以利，因袭攻武关，破之。又与秦军战於蓝田南，益张疑兵旗号，诸所过毋得掠卤，秦人憙，秦军解，因大破之。又战其北，大破之。乘胜，遂破之。
秦二世元年秋，陈胜等起蕲，至陈而王，号为“张楚”。诸郡县皆多杀其长吏以应陈涉。沛令恐，欲以沛应涉。掾、主吏萧何、曹参乃曰：“君为秦吏，今欲背之，率沛后辈，恐不听。原君召诸亡在外者，可得数百人，因劫众，众不敢不听。”乃令樊哙召刘季。刘季之众已数十百人矣。