战争起因
项羽率北路楚军于巨鹿之战一举歼灭秦军主力40余万，自恃功劳最大，并取得了诸侯上将军地位，统率诸侯之兵，实力雄厚。
与此同时，刘邦率另一路楚军所率义军亦转战于河南，招降纳叛，屡破秦军，先行入关接受秦王子婴投降。按照楚怀王;先入定关中者王之”之约，刘邦欲称王于关中。
项羽亦率诸侯军40余万直奔关中。项羽自认功高，自恃强大，遂自行分封天下，并拒绝把先入关的刘邦封为关中王，将其改封到汉中(郡治南郑，今陕西汉中)为王，王巴蜀、汉中三郡，引起刘邦不满。并任秦三降将分别为雍王、塞王和翟王，监察并围堵刘邦。
与此同时，齐相田荣因未从项羽入关而未得到分封，对项羽三分齐地亦甚不满。而原赵国大将军陈馀自认为与张耳功等到，张耳为诸侯王而自己仅为列侯食三县不满，且亦不满项羽逐故王赵歇王代。
项羽入关
汉元年十月，刘邦进至灞上(今陕西西安市东南)，秦王子婴投降，秦朝灭亡。依据反秦义军;盟主”楚怀王与天下;先入定关中者王之”的约定，刘邦理应称关中之王，又闻项羽欲立章邯于关中，号雍王，于是派兵驻守函谷关(今河南灵宝老城东南北寨村之北)，以防诸侯入关。同时，宣布废除秦朝苛政，与关中父老;约法三章”：;杀人者死，伤人及盗抵罪”。
项羽自认为功劳最大。然而胜利在即之际，却被刘邦抢先进入关中，夺取了胜利果实，自然怒气冲天，于是率诸侯军40余万入关。汉元年十二月，项羽命英布攻破函谷关，进驻新丰鸿门(今陕西临潼东)，意图消灭刘邦军。刘邦军不足10万，自料力不能敌，于是还军灞上，并竭力拉拢项羽的叔父项伯请为调解，并亲赴鸿门谢罪，示以诚意，并表示归顺，项羽决心动摇，放走了刘邦。
数日后，项羽引兵西进咸阳，杀秦降王子婴，火烧宫殿，大火三月不灭。时韩生劝谏项羽：;关中阻山河四塞，地肥饶，可都以霸。”项羽却说：;富贵不归故乡，如衣绣夜行，谁知之者!”于是烹杀谏者，放弃了建都关中形胜之地的良好抉择。
戏下分封
项羽上书义帝请封功臣，怀王回复;如约”。项羽大怒，不遵义帝之命，自主分封。汉元年(公元前206年)二月，项羽尊楚怀王为义帝，立十八诸侯。而割梁楚九郡自王之，号;西楚霸王”。
四月，诸侯兵罢戏下，各就国。
项羽封刘邦为汉王，以;巴、蜀亦关中地;为由，封以刘邦，刘邦贿于项伯又求封得汉中。是以刘邦定都南郑(今陕西汉中)。又将关中地区分为三部，封秦降将章邯、司马欣、董翳分别为雍王、塞王、翟王，合称;三秦”，企图通过他们控制关中，将刘邦困锁在汉中巴蜀地区。
汉中韬晦
刘邦被改封到汉中，初不欲就国，谋攻项羽，萧何进言曰：;汉水上应天汉。汉中，据有形胜，进可攻退可守，秦以之有天下”。
于是采纳萧何建议，屈就汉王封号，招贤纳士以图天下，同时确定了收用巴(郡治江州，今重庆市北嘉陵江北岸)、蜀(郡治成都，今四川成都)，还定三秦，东向以争天下的方略。
四月，忍忿前往汉中(郡治南郑，今汉中市城东)就国，而张良亦回韩国就任韩相。刘邦去汉途中烧毁所过栈道，防止诸侯军偷袭，并借此表示无东向之意，以麻痹项羽。项羽亦于同时班师彭城。
至汉中后，故项羽帐下执戟郎中韩信因不受重用而弃楚归汉。后经过萧何举荐于汉元年五月任大将军。刘邦积极为回师关中做准备。
山东复乱
汉元年(公元前206年)四月，诸侯罢戏下，各就国。
韩王成因无功，又韩相张良与刘邦相善，故项羽将其留在彭城，贬爵为侯。故燕王韩广不愿徙王辽东，新燕王臧荼攻杀之于无终，并其国。
五月，齐相田荣不满项羽分封，击新齐王田都，田都奔楚。原齐王、新封胶东王田市畏惧项羽，前往胶东就国，田荣怒，追杀之，遂自立为齐王，不久又攻杀济北王田安。这样田荣击并三齐，并予彭越将军印，令其击楚。
汉二年十月，赵将陈馀因不满项羽分封，从齐王田荣处借兵，与自己三县之兵一起攻常山王张耳，张耳败归汉。陈余迎立代王赵歇复为赵王，自为代王，命夏说为相守代，自己留辅赵王。
同月，项羽自己亦作乱，密令九江王英布遣将杀害义帝于郴县。
