项羽身陷灭齐之战不能抽身，刘邦决定出南郑，袭占关中。刘邦问计于韩信。韩信对刘邦说：“大王，汉中通往关中的要道——栈道已被烧毁，我们必须修复栈道，才能平定三秦。”
　　刘邦就对韩信说：“韩信想害我啊！修栈道需要耗费大量的人力，物力，尤其是时间，等我们修好栈道，项羽肯定已经平定齐国了。我修好了，就等着他率兵来打我吧！”
　　韩信就对刘邦说：“大王，您既然知道，那么雍王章邯、塞王司马欣、翟王董翳也一定知道这是不可能的事。”
　　刘邦就生气的对韩信说：“你这不是废话吗？是个人都知道。”
　　韩信就对刘邦说：“如果是这样，大王还派众人抢修栈道，别人会怎么想。”
　　刘邦就对韩信说：“别人肯定会以为我是大傻子呗！”
　　此时，刘邦差不多已经明白了，韩信的意图了。
　　韩信见刘邦又不生气了，就对刘邦说：“大王，我们如果直接率兵从故道进军陈仓，章邯肯定会派重兵把守陈仓，然后，联合司马欣，董翳。我们别说拿下陈仓了，说不定还会被他们给灭掉。陈仓是汉中进出关中的战略要隘，要想夺取关中，必须拿下不容有失。先修栈道，麻痹章邯、司马欣、董翳。然后，暗中率军进击陈仓，等到他们知道了我们的战略意图的时候，我们已经兵临城下了。即使强攻不下，我们也有回旋的余地。”
　　刘邦拍手大赞韩信此计，立即派将军樊哙、曹参为先锋，率领兵三万人抢修栈道，并要他们立下军令状，限期三个月完成。并暗中调集军队准备从故道进军陈仓。
　　雍王章邯，听说刘邦正在抢修栈道，知道刘邦是想进军关中，可是并不知道刘邦的进军路线。于是，派探子去探视汉中的动静。刘邦进军陈仓的事做的很是隐秘，并且樊哙和曹参还在大张旗鼓的抢修栈道。
　　刘邦又下令汉中军民全力协助樊哙和曹参，声势浩大。探子被刘邦抢修栈道的假象所迷惑，就立即回去禀报雍王章邯了。
　　探子见到章邯后，就对章邯说：“大王，刘邦确实是在抢修栈道。”
　　章邯还是不信，就问探子说：“你确定吗？”
　　探子对章邯说：“我确定。”
　　章邯知道刘邦并非是如此昏庸之人，还是不信。就又派出探子前去再次探听汉中的动静。
　　此时，塞王司马欣也得知刘邦抢修栈道的消息。就嘲笑刘邦说：“他这不是找死吗？好，既然是这样，那我就等他修好了，我再率兵进入关中。”
　　司马欣还通知翟王董翳，董翳也同意司马欣的看法，两人就合计着等刘邦修好栈道，然后去联合章邯去进攻汉中，夺取刘邦的汉中之地。
　　此时，项羽所分封的三秦之中，就只有章邯是最清醒的一个王。
　　项羽率兵攻齐已有两月有余，并攻占齐地数十座城池。齐王田荣畏惧项羽，不敢与楚军交战只是挖深沟，筑壁垒，固守城池。随着楚军深入齐地，进攻就越来越艰难。
　　项羽想要快速灭掉齐国，即下令命九江王英布前来共同灭齐，英布称病不能前往，只是命令部将率领数千人，前来助攻项羽。
　　刘邦率兵暗中从故道直逼陈仓，雍王章邯得知后，命令陈仓守将坚守陈仓，而自己急忙调集军，火速支援陈仓。此时，刘邦已经兵临陈仓城下。刘邦立即命令汉军进攻陈仓。
　　陈仓守军坚守陈仓一天，章邯此时，已率领援兵到达陈仓，章邯率军坚守陈仓。汉军无法攻下陈仓。
　　刘邦正在一筹莫展之时，刘邦的近侍赵衍对刘邦说：“大王，我知道一条小道可以绕过陈仓。大王，命人率军从此小道绕过陈仓正面，从陈仓背后突袭陈仓。然后，大王再命人从正面进攻陈仓，对陈仓两面夹击，必能突破陈仓。”
　　于是，刘邦便令汉将范目等率军，从山间小路，翻山越岭绕过陈仓正面，从背面突袭陈仓。这时，刘邦又率军从陈仓正面进攻陈仓。固守陈仓的雍王章邯被汉军两面夹击。不敌败走。
　　刘邦攻下陈仓后，便令樊哙率兵在白水以北击败西城县丞的军队，又在雍县之南击败章邯的轻车骑兵。汉将曹参又率兵北上夺取了雍城。
　　章邯只好退往好畤县并率军迎击汉军，刘邦乘势又在好畤县大败章邯。
　　章邯只好退到废丘，命其弟章平守好畤。与自己形成犄角之势抵御刘邦。并派人去塞王司马欣，翟王董翳处求援。
　　刘邦亲率军队包围章邯，同时，派汉军东进咸阳，派曹参攻下斄县，随即曹参北上进攻章平，于好畤南击退章平军。另派周勃和樊哙攻克了槐里，接着周勃、曹参、樊哙等人一起夹击好畤城。
　　周勃、樊哙将章平包围在好畤；曹参独自南下取壤乡，并于壤东及高栎击破来援的三秦军；之后曹参、周勃、樊哙攻打包围于好畤的章平，攻拔好畤，章平逃走。
　　汉军占领好畤，打开了进入咸阳的大门。接下来曹参与周勃、樊哙又率领军队进攻咸阳，在咸阳附近与赵贲和内史保的军队激战，将其击败，乘胜攻克了秦帝国的都城咸阳。
　　刘邦在汉军拿下咸阳后，首先要拿下函谷关隔绝三秦和关东的联系。塞王司马欣于项梁有恩，相对来说，三秦王中塞王是真正的项氏耳目，对东扼函谷要口，对西监视咸阳。
　　有鉴于此，刘邦派战功赫赫的灌婴首先消灭的敌人是东方三秦之一的司马欣，派灌婴率汉军进攻塞王司马欣的都城栎阳的同时，刘邦另派周勃率军向北进攻漆县，得手后追击败退的章平军和姚昂军，
　　并与樊哙向西平定了汧、郿、频阳等县。
　　此时的章邯再次向另二秦求援，汇合章平等三秦援军进攻汉军，但刘邦让曹参在景陵据险而守，挡住了章平等三秦军的进攻二十余日，为汉军消灭司马欣提供了时间，司马欣敌不过汉军，投降。
　　随后汉军回援曹参等反击大破章平等三秦军。
　　在司马欣投降后，刘邦派曹参、灌婴、樊哙回军继续围困废丘的军事行动。
　　派郦商平北地，郦商率领军队北上，平定了位于今天陕西北部和内蒙西部的北地和上郡。在焉氏打败了雍王章邯部下率领的军队，在旬邑打败了周类率领的军队，在泥阳打败了苏驵率领的军队。
　　另派丁复、朱轸平上郡，丁复、朱轸率军奔袭北面的翟王于高奴，大破翟王攻下高奴，翟王董翳不敌投降。
　　派周勃、靳歙平陇西，周勃和靳歙率军向西面的甘肃进军，打败了西县县丞率领的军队，占领县城。又击败盗巴的军队，攻占了位于甘肃天水的上邽县。
　　至此，汉军平定关中大部，唯废丘攻不下。章邯死守废丘，刘邦久攻不下。
　　汉二年六月，樊哙水淹废丘，章邯章邯兵败自杀。汉军完全平定关中。
　　项羽得知刘邦平定关中时，率楚军攻齐至城阳，齐王田荣已无路可退，也要率兵与项羽决战。项羽无法脱身，于是令远在彭城的大司马曹咎和亚父范增杀死韩成，命郑昌为韩王以阻止刘邦出关。
　　韩成死后，张良逃出彭城。
　　项羽率军与田荣决战，两军对阵于城阳南，空旷平坦，地域。项羽兵七万，田荣兵有十八万。
　　田荣在阵前对项羽说：“项羽，你杀我齐国军民，我齐人必与势不两立。”
　　项羽对田荣说：“反秦时，你拒不增援。现在又起兵反叛，杀死田安，田市，自理为齐王。无功于天下，还敢自理为齐王，不杀你这样卑鄙无耻之小人。我怎能对得起天下。”
　　田荣无言以对，项羽引兵杀入敌阵，气势如虹，田荣引兵迎击，双方交战。
　　项羽引兵杀戮齐军，连杀齐军数名大将，楚军士气更胜，各个奋勇杀敌。大败田荣，田荣逃至平原，被平原人杀死。
　　项羽为彻底平定齐国，留在齐国，将齐国降卒全部坑杀。把俘虏的齐国的男女老幼全部迁往北海，途中死伤无数。
　　张耳兵败逃走后，就觉得天下诸侯没有谁可以投奔的，于是就对手下说：“汉王虽然和我是旧相识，但是项王势力强大，而且又是他分封的我，我想去投奔楚国。”
　　张耳的追随者甘公却对张耳说：“汉最先入关，五星汇聚于井宿天区，井宿天区是秦国的分星，先入关者，一定可以成就霸业，即使楚国现在强大，今后，一定归属于汉。”
　　于是张耳就决定投奔刘邦。此时，刘邦已经平定三秦。张耳晋见刘邦，刘邦以礼相待。张耳就归附了刘邦。
　　项羽对齐国军民大肆屠杀，齐国人无法忍受，纷纷聚集起来反抗，田荣的弟弟田横收集齐国散卒数万，反叛项羽。齐国人，惧怕项羽，纷纷以死守城，项羽久攻不下。
　　项羽攻打齐国时，率兵十五万，齐国兵三十万，固守城池。项羽强攻，虽攻下，但是损失也不小。后，又分兵击赵国、攻打彭越。
　　项羽攻打齐国的楚军只剩七万，攻到城阳时，齐国兵有十八万，倍于楚军。田荣才敢与项羽决战。项羽大败田荣，田荣军溃散而逃，田荣逃走后被杀。项羽坑杀降卒数万。齐国士卒才以死相抗，田横，才能收集齐国逃亡的散卒反叛项羽。项羽又因为刘邦平定关中，不敢增军攻齐。
　　此时，在项羽军营，项羽的大帐内。项羽正在与众将军议事。
　　项羽麾下将军钟离昧对项羽说：“我军虽然勇猛，但是，齐人，因惧怕和仇恨，而不怕死，纷纷以死相抗，要想胜很是艰难。但是，我军若退，齐国必成隐患。我军现在是进退两难，请大王决断。”
　　项羽就对钟离昧说：“不管多艰难这场仗都要打下去，众将有信心打败这些死敌吗？”
　　众将皆对项羽说：“只要有大王在，我们就能打到他们全部战死。”
　　项羽就对众将说：“好，下令全军休整后，继续攻打田横。”
　　项羽因田荣的弟弟田横又集结齐国散卒继续叛乱，项羽只好坐镇齐国继续平叛。
　　刘邦平定三秦后，就立即准备出关与项羽争夺天下。