公元前206年十月，五星聚集在东井上空，刘邦率军到达霸上。秦王子婴素车白马，把绳子系在脖子上，手捧皇帝玺符令节，站在道路旁边请降，众将中有人建议刘邦诛杀秦王。
刘邦说：“当年楚怀王之所以派我来攻，就是认为我以宽容待人，况且他们已经降服，再杀秦王不吉利。”刘邦下令把秦王交给手下官吏好生对待，然后向西占领咸阳。
刘邦想要占据秦国的宫室休息，樊哙和张良竭力劝阻，刘邦封存秦国财宝府库后还军霸上，萧何把丞相府中图籍文书全部收集带走。
十一月，刘邦召集咸阳各县中的父老豪强们说：“父老们苦秦苛法太久了！诽谤都要被灭族，窃窃私语也要被杀掉弃市。我和诸侯们有约定，先入关者为王，我马上要在关中称王。我现在和众位父老约法三章：杀人者死，伤人及盗抵罪，其他秦法全部废除。各位官吏和百姓都和原来一样生活做事。我之所以入关，只是替父老除害，丝毫没有侵暴，千万不要害怕！我之所以进军霸上，只是等待诸侯到齐后践行以前的约定。”
刘邦派人跟随秦国官吏巡视各县和乡邑，再次告谕他们自己的承诺。秦国人喜出望外，争相持牛羊酒食犒赏刘邦的军兵，刘邦坚决不接受。他对这些人说：“我们粮食很多，不缺少任何物资，不用麻烦大家。”秦国人更加高兴，唯恐刘邦不能成为秦王。
有人劝说刘邦：“秦地财富十倍于天下，并且地形险要。现在听说章邯投降项羽后，项羽封他为雍王。现在他们赶来后，明公将不能称王。可赶紧派兵把守住函谷关，不要让诸侯军兵进入，然后可以占据关中为王。”刘邦感觉这人说得很有道理，就采纳了其计。
十二月，项羽果然率领诸侯军兵西进，被阻挡在函谷关外。项羽听说刘邦已经在关中称王后大怒，派英布等人攻克函谷关，接着率领诸侯军兵来到戏水。刘邦的左司马曹无伤听说项羽发怒，想要进攻刘邦，就想转投项羽求得封号。他派人对项羽说：“沛公想在关中称王，他任命子婴为丞相，全部占有了珍宝。”范增建议项羽急攻刘邦，项羽下令军兵饱餐战饭，第二天早晨向刘邦发起总攻。
这时项羽总兵力四十万，号称百万，刘邦总兵力十万，号称二十万，强弱对比十分鲜明。正好项羽的叔叔、左尹项伯和张良关系很好，想要救出张良，就在夜间去见张良，告诉他实情，劝他不要坐等和刘邦一起去死。
张良说：“臣我是替韩王来送沛公的，不能不告诉他这个消息，自己逃亡显得很不义气。”张良和项伯一起去见刘邦。
刘邦马上和项伯约为儿女婚姻，对他解释说：“我进入函谷关后，秋毫不敢有所取，保存吏民籍册，封存府库，只是等待项将军到来。之所以派兵守卫函谷关，只是防备盗贼趁机作乱。我们日夜期盼项将军来到，怎么敢有想法造反呢！希望将军去说明白我不敢背德的真意。”
项伯许诺后连夜返回，他临走时告诫刘邦说：“将军明天早晨，必须亲自前去谢罪。”项伯返回后，把刘邦的话转告给项羽，然后说道：“如果不是沛公先攻破关中秦军，我们怎么能轻易入关？何况这人有大功，进攻他不吉利，不如借机善待于他。”项羽答应下来。
第二天清晨，刘邦率随从百余骑到鸿门去见项羽，他拜见项羽后谢罪说：“臣我和将军戮力攻秦，将军转战于河北，臣我转战于河南，在无意中先进入关中，击败秦军，从而得以和将军在这里会师。现在却有小人进谗言，让将军和臣生出不睦。”
项羽马上说道：“这是沛公的左司马曹无伤通报的消息。如果不是这样，我何至于采取这个行动？”项羽留住刘邦一起饮酒。范增多次用目光示意项羽击杀刘邦，项羽却装作看不见。
范增起身离席，出去找到项庄说：“项将军为人太仁慈，他一时下不了狠心，你现在就进入席中舞剑以助酒兴，借机刺杀沛公，一定要把他杀掉。如果不这样，我和你们都会成为沛公的俘虏。”
项庄接到命令后，立即入席为主客举杯敬酒，然后说道：“军中也没有什么象样的乐曲，我愿意舞剑以助酒兴。”随即拔剑起舞。项伯看到后也拔剑起舞，不断用身体遮挡保护刘邦。
樊哙得知情况紧急，就直接冲到宴席前，怒目圆睁，直瞪着项羽。项羽很欣赏他的勇武，就赐酒给他吃，樊哙乘机用言语责备项羽。
过了一会儿，刘邦假装离席上厕所，带着樊哙一同出去，把同来的人员车马留下，随后上马急行，同来的樊哙、靳强、滕公、纪成等人步行紧紧跟随。他们抄僻静小道返回自己的营地，只把张良留下来向项羽道歉。
项羽看到刘邦迟迟不回，就问张良：“沛公到哪里去了？”张良回答说：“他听说将军今天有意找他的过失，只好脱身走了，这时可能已经返回营中了。他临走时特命令臣我向将军奉献上玉璧一双。”
项羽马上接受了玉璧。张良又献给范增一双玉斗，范增顿时大怒，当场把玉斗击碎，然后起身说道：“我们不久都要成为沛公的俘虏了。”
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