漢王元年 (公元前 206年)十月，劉邦滅秦后在關(guān)中稱王。十二月，項(xiàng)羽揮軍破函谷關(guān)，想消滅劉邦軍。劉邦自知不敵，親赴鴻門(今陜西臨潼東北)謝罪。不久，項(xiàng)羽入咸陽。春，項(xiàng)羽表面上尊楚懷王為義帝，實(shí)際卻將其發(fā)配到了江南，自立為西楚霸王，都彭城(今江蘇徐州)，同時(shí)分封18諸侯，封劉邦為漢王，領(lǐng)巴蜀及漢中地，并故意封秦降將章邯、司馬欣、董翳(意)為雍王、塞王、翟王，領(lǐng)關(guān)中地，以扼制劉邦。劉邦只好忍氣吞聲接受封號(hào)，于四月領(lǐng)兵入漢中、并燒毀棧道(用木板架在懸崖上鋪成的道路)，表示再也無意出兵，以麻痹項(xiàng)羽。項(xiàng)羽亦率軍東歸。五、六月，齊國貴族后裔田榮不滿分封，趕走齊王，殺膠東王，自立為齊王。劉邦乘亂重返關(guān)中，擊敗章邯，迫降司馬欣、董翳，并用計(jì)欺騙項(xiàng)羽，使其相信自己取得關(guān)中后已心滿意足，再也不會(huì)東進(jìn)了。項(xiàng)羽放心去攻打田榮，對(duì)西邊沒有加強(qiáng)防范。十月，劉邦揮軍東出，拜韓信為大將，明修棧道，暗渡陳倉(今陜西寶雞市東) ，名為義帝發(fā)喪，派人聯(lián)絡(luò)諸侯，公開聲討項(xiàng)羽，拉開了楚漢戰(zhàn)爭的序幕。

初戰(zhàn)彭城：四月，劉邦乘項(xiàng)羽在齊國停留的機(jī)會(huì)，率領(lǐng)諸侯軍一舉攻占彭城。項(xiàng)羽聞之，急率精兵3萬奔襲，殲聯(lián)軍20余萬，劉邦僅率數(shù)十騎逃脫，反楚聯(lián)盟瓦解。

爭奪成皋：五月，劉邦到達(dá)滎陽，擊敗了楚追兵，得以端息，穩(wěn)住了陣腳，遂重整軍隊(duì)，依托關(guān)中基地和有利地勢(shì)與項(xiàng)羽長期抗?fàn)帯Ａ拢瑒钆杀U丘，迫章邯自殺，解除了后顧之憂;派人說服黥布反楚，聯(lián)絡(luò)彭越擾楚后方;派韓信開辟北方戰(zhàn)場，攻魏俘魏王豹，破代，滅趙殺陳余。三年冬，項(xiàng)羽發(fā)動(dòng)反攻，圍困滎陽，形勢(shì)十分危急。

劉邦用陳平反間計(jì)，使項(xiàng)羽懷疑范增，不用其謀，迫使范增怒而歸鄉(xiāng)。劉邦又派紀(jì)信裝扮成自己去楚軍詐降，乘機(jī)逃出滎陽。項(xiàng)羽加緊圍攻滎陽，并奪取成皋。

為了減輕楚軍對(duì)榮陽的壓力，劉邦率軍經(jīng)武關(guān)、宛(今河南南陽)、葉(今葉縣南)，想引誘項(xiàng)羽南下。為配合漢軍行動(dòng)，此時(shí)韓信也率軍到達(dá)黃河北岸，聲援滎陽。彭越正在進(jìn)攻下邳(今江蘇邳縣南) 。項(xiàng)羽被迫率軍回救，劉邦乘機(jī)收復(fù)成皋。六月，項(xiàng)羽以凌厲攻勢(shì)拔滎陽，再奪成皋。

劉邦一面命漢軍在鞏縣一帶堅(jiān)守，阻擊楚軍前進(jìn)，一面命韓信組建新軍擊齊，派人入楚腹地協(xié)助彭越進(jìn)攻雎陽(今河南商丘南)、外黃等地，再次迫使項(xiàng)羽回救。四年十月，劉邦用計(jì)再次收復(fù)成皋。

項(xiàng)羽在擊敗彭越后，尋漢軍主力決戰(zhàn)不成，屯兵廣武(今榮陽北)與劉邦形成對(duì)峙。不久，韓信在濰水之戰(zhàn)中殲滅齊楚聯(lián)軍，完成對(duì)楚側(cè)翼的戰(zhàn)略迂回，又派灌嬰率軍一部直奔彭城。

項(xiàng)羽腹背受敵，兵疲糧盡，遂與漢訂盟，以鴻溝為界，中分天下，東歸楚，西歸漢。九月，項(xiàng)羽引兵東歸。

楚、漢訂盟后，劉邦本想退兵，在張良、陳平提醒下，下令全力追擊楚軍。五年十月，兩軍戰(zhàn)于固陵(今淮陽西北)，項(xiàng)羽小勝。劉邦以封賞籠絡(luò)韓信、彭越、黥布等，垓下一戰(zhàn)重創(chuàng)楚軍，逼項(xiàng)羽自刎于烏江(今安徽和縣境) ，終于結(jié)束了為期四年的楚漢戰(zhàn)爭。