当各路诸侯攻破武关(在今陕西丹凤东南)，离咸阳不远时，赵高派心腹把二世杀了。赵高想自己即位，又怕进关的诸侯不服，就把二世的侄儿子婴立为秦王。子婴明白赵高一肚子坏水，非常危险，就设计杀了赵高。项羽想借着咸阳内乱连夜进军，又怕投降过来的秦军叛变。大军到了新安城南(今河南新安)，楚军把投降的二十多万秦兵都给杀了，埋在大坑里。打这儿起，项羽的残暴出了名。
公元前207年，刘邦进了武关。秦王子婴派了五万兵马守住峣(yáo)关(在今陕西商县西北)。刘邦用了张良的计策，派兵在关左右的山头插上无数的旗子，作为疑兵，又吩咐大将周勃带领全部人马，从东南侧面突然打进去，杀了主将，消灭了这一支秦军。
刘邦的军队进了关，到了灞上，秦王子婴带着大臣前来投降，车马好像戴孝似地都用白颜色。刘邦接受了子婴的投降，把做了四十六天秦王的子婴交给将士们看管。
刘邦的军队进了咸阳。将士们乱纷纷地争着去拣值钱的东西拿。萧何首先进丞相府，把那些有关国内户口、地形、法令等的图书和档案都收管起来。这些文件是将来治理国家不能少的，他认为比银金财宝更有用。
刘邦进了阿房宫，一见宫殿这么富丽，宫女们这么漂亮，就进了内宫，躺在龙床上不想离开了。
部将樊哙这时闯了进来，说：“沛公要打天下，还是要做富家翁?这些穷奢极欲的东西使秦亡了，您要这些干吗?还是快点回到灞上去吧!”
恰巧张良也进来了。张良对刘邦说：“请您听从樊将军吧!”刘邦只好封了库房，自己回到灞上的军营里去。
刘邦召集了各县的父老，对他们说：“你们吃秦朝的苦头已经吃够了，从今儿起，秦朝的法令一律废除。我跟诸位父老订立三条法令：第一、杀人的偿命;第二、打伤人的办罪;第三、偷盗的办罪。办罪的轻重看犯罪的轻重而定。”“约法三章”的成语就是这么来的。
百姓们兴高采烈，纷纷拿着牛羊肉、酒和粮食来慰劳刘邦的将士。刘邦耐心地劝大伙把这些东西拿回去，他说：“粮仓里有的是粮食，父老乡亲们就不要再操心了。”
打那起，刘邦的军队给关中(函谷关以西地区)的百姓留下了好印象，百姓们都希望刘邦留在关中做王。但刘邦却担心项羽也会打进关中，不肯放过自己。
有一个谋士说：“将军，我们可以一面立刻派兵去守函谷关，别让诸侯的军队进来，一面招收关中的壮丁，扩大自己的军队。这样才可以抵抗诸侯。”听他这么一说，刘邦就派兵去守函谷关，不准项羽的军队进来。项羽的大军到了函谷关，刘邦的守关将士说：“沛公有令，无论哪一路军队都不准来。”
项羽知道后，气得连眼珠子都突出来了。他打进函谷关，到了新丰、鸿门(在今陕西西安东北)把大军驻扎下来，召集将士们商议怎么去惩罚刘邦。