在公元前209年，秦末农民起义爆发，农民起义领袖陈胜、吴广攻占陈(现在河南淮阳)后，建立了“张楚”政权。这时，沛县的县令也想响应来继续掌握沛县的政权，百姓对平时就不太体恤他们的县令很不满，杀了县令后开城门迎进刘邦，又推举他为沛公，领导大家起事。这一年刘邦已经四十八岁。
秦的灭亡
秦末农民战争中还有一支强大的力量，这就是原来楚国贵族的后代项羽和叔叔项梁，他们在吴中(现在江苏的吴县)起兵，兵力很快达到了近万人。
楚汉传奇刘邦剧照
在陈胜被车夫庄贾杀死后，项梁便拥立了楚怀王的孙子做了楚王，号义帝。定都盱眙(现在江苏盱眙)，后来在和章邯的秦军激战时，项梁兵败被杀。楚王和众将约定：谁先入定关中谁就做天下之王。项羽为了给叔叔报仇，要求和刘邦一起西进关中，但遭到大家尤其是范曾的一致反对，大家觉得项羽做事比刘邦要残忍得多，而且又年轻没有经验，处事太过鲁莽，恐有被秦军颠覆之祸。由于这个时候，刘邦还是项羽的附属将领，但刘邦军队已经小有规模，所以，最后决定只让刘邦领兵西进关中冒这个险，却大有借刀杀人之意。
开始时，刘邦也不太顺利，最后终于兵临城下，到达咸阳东边的灞上(现在西安东)，秦王子婴见大势已去，只得向刘邦献城投降，秦王朝至此被刘邦灭亡。
立足关中
汉高祖刘邦进入咸阳城，以“关中王”自居。刘邦开始颇为留恋豪华的宫殿，准备住下享受。樊哙劝他天下还没有平定，别忘了秦的前车之鉴。刘邦听不进去，直到张良亲自来劝，他才不动秦宫分毫，将军队撤退到了灞上。刘邦到达灞上之后，和当地百姓约法三章：杀人者死，伤人及盗抵罪。其他秦朝的苛刻法律一律废除，这使他得到了秦地百姓的大力支持。
项羽在打败章邯，迫使他投降之后，领兵到了函谷关，见刘邦平定关中，把守函谷关，不由大怒，攻下函谷关后直奔咸阳，驻扎在了戏下(现在的陕西临潼东北的戏水西岸)。刘邦的属下曹无伤对刘邦很不满，暗地里派人向项羽挑拨说：“刘邦想在关中做王，将秦的财物都纳入私囊。”
鸿门宴项羽剧照
项羽听了火冒三丈，其手下谋士范增也劝他趁机除掉已经成为威胁刘邦。项羽准备在第二天进攻。这时的刘邦在兵力上无法和项羽抗衡，他只有十万军队，项羽则有四十万精兵。最后是项羽的叔叔项伯“救”了刘邦：项伯和刘邦的谋士张良很要好，见项羽要进攻了，便连夜找到张良，让他快走。张良却说不能丢下刘邦，背弃主公，就将消息透露给了刘邦。惊慌之下，刘邦赶忙向张良要计策，张良让刘邦赶紧去见项伯，说明自己没有和项羽争夺天下的野心。
于是，刘邦设盛宴招待项伯，还和他约定为亲家，请他向项羽解释，消除误会。项伯回去后对项羽说：“沛公先进关中，为我们扫除障碍，我们才能顺利通过函谷关，沛公是有功劳的人，我们不应该猜疑他，应该以诚相待。”项羽听了，便决定不再进攻刘邦。但项羽的谋士范曾却执意杀掉刘邦以除后患，项羽也含糊不清。
第二天，刘邦来到项羽的军营，向项羽赔礼道歉。项羽请刘邦入内赴宴，在酒宴上，双方你来我往，项羽明里暗里杀机不断。项庄在席间借舞剑为名，想趁机刺杀刘邦，因为项伯阻拦没有成功。这就是成语“项庄舞剑，意在沛公”的由来。后来刘邦借故离开，逃回了大营。
鸿门宴后，项羽在咸阳城大肆屠杀，阿房宫被项羽放火焚烧。此后，项羽分封各路将军为王，共封了十九个诸侯王。刘邦被封为汉王，领地是巴、蜀和汉中共四十一县，国都为南郑(现在的陕西南郑)。项羽自封西楚霸王，楚王被尊为义帝。
鸿门宴刘邦剧照
分封完后，项羽让大家到各自的诸侯国去，刘邦也只好到偏远地荒的南郑。项羽只给了刘邦三万军队，后来又有一些人追随他到了南郑，但总兵力不足十万，根本无法和项羽抗衡，只能坐待时机。但等待换来的只是军心涣散，人人离去，刘邦向张良讨教对策，为了消除项羽对他的猜疑，也为了断绝其他王侯从汉中袭击，张良建议刘邦将通向汉中的栈道烧毁了。
楚汉战争
最初，刘邦并没有东进和项羽争雄的打算，但他到了南郑之后，恶劣的形势变化促使他下决心东进，和项羽争夺天下。可以说，人都是逼出来的，项羽把刘邦封到那样一个不毛之地，不饿死早晚也得荒死在那。其中最重要的一个原因就是将士们不服南郑地方的水土，日夜思念家乡，士气大幅低落，使得本来士兵就少的汉军更加涣散;其次是项羽封在齐国的田荣嫌项羽分封不公，起兵反叛，项羽亲率大军征讨，暂时没有时间理会刘邦，这给刘邦创造了进兵的绝好机会。正巧此时刘邦也得到了大将韩信，萧何对刘邦说，如果要争霸天下，非重用韩信不可。韩信被封为大将后，提议立即出兵东进。
公元前206年，刘邦让萧何任丞相，负责管理后方巴蜀地区，他亲自和韩信领兵从陈仓(现在中国中西部陕西宝鸡东)偷渡，迅速占领了关中全部，至此，著名的楚汉战争正式爆发。
楚汉战争分为两个阶段，前一阶段刘邦处于下风，屡次被项羽杀得大败而归。后来，刘邦用计离间了项羽和范增，使得项羽唯一的谋士范曾也背弃了项羽。这使得项羽军中完全是自己一个人在跟汉军群英交锋，因此汉军逐渐占据上风，最后十面埋伏将项羽彻底打败。
刘邦东进之后，曾经趁项羽和齐、赵交战之机拿下了河南，攻克洛阳，然后挥师东进，攻下了彭城。原先项羽打算在平定齐和赵后再和刘邦决战，现在见刘邦攻下了彭城，便领精兵三万急行军赶回，趁刘邦设酒宴庆功之机，在清晨发动袭击，一天之内便将汉军打败，在汉军撤退时，又被项羽追杀消灭了十几万人。到了灵壁(现在安徽宿县西北)东边的濉水又被项羽追上，又丧失十几万军队，刘邦的父亲和妻子吕后被项羽抓获。原来跟随刘邦的其他路诸侯王见刘邦大败，先后舍他而去。
刘邦退到荥阳之后，得到了萧何的增援部队，韩信也收拢被打散的军队会合。汉军又重振旗鼓，在荥阳的南边打败了项羽的军队，两军在荥阳一带开始对峙。后来，刘邦策反了项羽的大将英布，分化了项羽的势力，也使项羽因为要分兵镇压而消弱了兵力。但项羽毕竟不是一般人物，他派兵侵扰汉军的运粮通道，最终将荥阳的汉军围困起来。刘邦无奈，只好向项羽求和，提出以荥阳为分界线，荥阳以西为汉，项羽原本想答应刘邦，但范增却不同意，说现在正是消灭汉军的好时机，错过这个机会，放虎归山，就后患无穷了。项羽于是又开始攻打荥阳。刘邦见范增从中作梗，就采用了陈平的离间计，使项羽逼走了范增。
范增走后，项羽加紧进攻荥阳，刘邦也设法从荥阳突围。大将纪信自告奋勇，替刘邦向项羽假投降，让刘邦趁机逃脱。纪信乘坐着刘邦的车出东门诈降，刘邦则从西门出城突围。纪信果然将项羽的大部分军队吸引住，结果项羽没有抓住刘邦，一气之下将纪信烧死了。
楚汉双方对阵了十个多月，因为有关中和蜀地的支援，刘邦逐渐占了上风，而项羽则因为兵源、粮草不足和刘邦讲和，以鸿沟(现在河南荥阳、中牟和开封一线)为界，东西分治。然后项羽将刘邦的父亲和妻子送还。
决战垓下
项羽领兵东返，刘邦也打算领兵回关中。张良和陈平则极力劝说刘邦趁机灭掉项羽，因为这时项羽兵不精粮不足。刘邦采纳后命令大军返回追击，同时派人命韩信和彭越火速集结，合击项羽。
在公元前202年的十月，刘邦追上了项羽，但到了固陵(现在河南太康西)时，韩信和彭越的军队还没有到达。项羽向汉军猛烈反击，将汉军击溃。刘邦只得坚守不出，张良说如果承诺能给韩信、彭越封地，他们定会火速进兵。刘邦马上派人许诺韩信和彭越击败项羽后封他们为齐王和梁王。韩信和彭越答应立即进兵，汉军会合各路援军共三十万，和项羽决战垓下。夜里，围困项羽的汉军唱起了楚国苍凉的歌，使项羽以为汉军已占有全部楚地，项羽的士兵思乡落泪个个离去。项羽突围后被汉军追击，落入十面埋伏的项羽最后自刎而死，楚汉战争由此正式结束。
建立汉朝 史称高帝 迁都长安
公元前202年，天下经历了10年混战割据后重归一统，刘邦在众人的推举下正式称帝，建立汉朝。开始刘邦欲将都城定在洛阳。刘邦在洛阳的庆功会上，和众人总结楚汉战争胜败的经验教训。高起和王陵说，刘邦之所以能战胜项羽，是因为刘邦能与大家同甘苦，共患难，而项羽却自私自利。刘邦总结自己取胜的原因说：“论运筹帷幄之中，决胜于千里之外，我不如张良;论抚慰百姓供应粮草，我又不如萧何;论领兵百万，决战沙场，百战百胜，我不如韩信。可是，我能做到知人善用，发挥他们的才干，这才是我们取胜的真正原因。至于项羽，他只有范增一个人可用，但又对他猜疑，这是他最后失败的原因。”刘邦的总结很准确，战争的胜败，人的因素总是最重要的。
后来，一个叫娄敬的士卒从山东赶来见刘邦，说刘邦得天下和先前的周朝不一样，所以不应像周朝那样以洛阳为都城，应该到关中定都，这样便可以在秦地固守险地，国家才能长治久安。他的意见遭到很多人反对，张良则同意娄敬的建议，他说关中是“金城千里，天府之国”，退可守，攻可出。刘邦于是将都城迁到了长安。
