赵高听说二世已死，立即走进宫中，将传国御玺挂在身上。他本想自己篡位，又担心内外不服，便先将公子婴[ 公子婴：据考证是秦始皇的异母弟长安君成■子的儿子。] 抬了上去，等与楚军议和之后，再作打算。主意打定后，就召集朝臣及宗室公子，当众说道：“二世无道，恣行暴虐，人人怨愤，现在已经自刎了。公子婴为人仁厚，理应继承帝位。我大秦本是一个小国，自始皇统一天下，才称皇帝。现在六国复兴，海内分裂，不应空沿帝号，仍应称王。”众臣听了，心里都很反对，只因惧怕赵高淫威，才不敢有异议，只好勉强作答，听凭赵高裁夺。赵高一面令公子婴斋戒，选择吉日接受御玺；一面收拾二世尸首，把他当做平常百姓草草棺殓，葬在杜南宜春苑中。
公子婴被推立为王，暗想赵高弑主，大逆不道，如果不设法将他除去，将来必定篡位，而大臣公子又没有一个可以商量的，便把自己的两个儿子召来密商。正在密议，忽然有一个人踉跄走进来：“赵高派人前往楚营求和，将要大杀宗室，自称为王，与楚军平分关中了。”公子婴一瞧，乃是心腹太监韩谈，便低声嘱咐道：“我原料他不怀好意，让我斋戒数日，入庙祭祖，明明是想在庙中杀死我。我就托病不去，以免遭他毒手。”韩谈说：“公子只说有病，还不是上策。”公子婴又说：“我如果不去，赵高必会亲自来请，你与我的两个儿子事先埋伏在两旁，将他刺死，便可永除后患了。”韩谈欣然领命，与公子婴的两个儿子事先做好准备，专等赵高进来，一同下手。
赵高派人拿着降书拜见沛公，想与他平分关中，沛公不肯答应，叱回赵高派来的使臣。赵高见此计不成，担心人心涣散，就急着要公子婴斋戒继位，稳定大局。于是定了日期，派人报知公子婴，公子婴也不推辞。祭祖这一天，赵高先到庙中，等了很久，也不见公子婴到来。一再差人催促，下人回报说公子有病，不能亲自到来。赵高又急又气，就匆匆赶往王宫。进了宫门，遥见公子婴趴在案上，赵高便大声叫道：“公子如今已经为王，理应入庙祭祖，为何不去？”话未说完，两旁突然跑出三个人，手执兵器跳到赵高的面前，喝道：“弑君乱贼，还敢胡言！”赵高来不及回答，韩谈手起刀落，将他砍倒在地上，公子婴的两个儿子双刃并举，连下两刀，赵高立即送命。公子婴见赵高已除，召集群臣入宫，指着赵高的尸首，历数他的罪恶。群臣争相赞颂公子婴英明，都说赵高死不足惜，还应诛他三族。公子婴点头称是，便令卫队捕捉赵高家属，并把赵成、阎乐一并拿获，处以死刑。然后祭祀祖庙，登大位，调兵遣将，把守峣关。
探报到沛公的军营，向他详细地说明宫中的情况，沛公准备率兵进攻，张良说道：“秦兵还很强大，不能轻易进攻。听说守关的秦将是一个屠户的儿子，必定贪图小利。希望沛公派人拿着金银珠宝前去贿赂秦将，然后在峣关四周，登山张旗。秦将内贪贿赂，外怯强兵，定会投降！”沛公依从他的建议，命郦食其拿着财物入关，招诱秦将，又调拨部兵几千人，悄悄上山，遍列旗帜。秦将登关东望，只见山中高低上下全是楚旗，不禁胆战心惊。恰在此时，郦食其叩关求见，送上金银珠宝，秦将心花怒放，看一样，爱一样，当即答应与沛公联合，一同攻打咸阳。
郦食其告别秦将，回来禀报沛公。沛公很高兴，又令郦食其入关订约，旁边有一人出言阻止道：“不可！不可！”沛公回头一看，说这话的就是前日献计的张良。张良接着说：“这不过是秦将一人贪利答应，他的部下未必都同意。我们如果突然与他们联合，万一他的士兵发生变故，偷袭我军，那就危险了！最好是乘他不备，立刻攻击，定能获胜。”沛公连声称好，便令周勃率步兵偷偷地越过蒉山，绕到峣关后面袭击秦营。秦将认为郦食其离去后还会来续约，所以安心等着。猛然间听到一声呐喊，有许多敌兵从营后杀来，秦兵茫无头绪，秦将不知何因，亲自到营后察看，不防一个大将拿着刀突然进来，将他的头颅劈开。
杀死秦将的人正是周勃。周勃是沛县的一个平民，小时候学织蚕箔赚钱糊口。后来渐渐长大，身强力壮，学得一身好本领。沛令听说他技勇超人，便封他为中涓。沛公起兵入城，周勃就投效麾下，每次打仗必做先驱，功劳很大。后来沛公做了砀郡长，封周勃为虎贲令。这次周勃又杀死秦将，踏平秦营，功劳更大了。关上守兵纷纷逃离。沛公领兵入关，接应周勃，追杀秦兵。从此沛公的军队沿途无阻，直抵霸上。
这一年秦王公子婴沿秦旧例，正准备改元，不料战败将士陆续逃回，报称沛公军已逼近都下。公子婴惊慌失措，忙召集大臣商议。过了很久才过来三五个人，都束手无策，不敢发言。公子婴更加焦灼，这时忽然有军书递进来，取过一看，是沛公写的招降书。公子婴想了一会儿，既不能战，又不能守，只好出去投降。沛公来到公子婴面前，公子婴不得不屈膝下跪，俯首请降。沛公接过御玺，命他起身，一同进入咸阳。公子婴称王只有四十六天，便把秦室江山双手奉献。这并非公子婴误国，实因始皇、二世造孽太深，所以才有此惨象。
沛公入殿后，吩咐众人休息，将士们趁机打开府库，拿出金银财宝，分了起来。只有萧何一人独自前往丞相府，特别寻找秦朝图籍一并收藏，好方便日后查看，诸如关塞险要、户口多寡等，都可按图寻索，一目了然。沛公也趁着闲暇入宫探视，只见雕楼画栋，曲榭回廊，一步步引人入胜，一层层换样生新，内外宫殿，确实规模宏丽、做工精细，所有花花色色的帷帐，奇奇怪怪的珍玩，罗列四围，应接不暇。最可怜的是宫中的这一群美人儿，娇怯怯地前来迎接：有的是娥眉半蹙，有的是粉脸生红，有的是海棠带雨、盈盈欲泪，有的是迎风杨柳、袅袅生姿。沛公左顾右盼，不禁惹动那好色心肠，一面传谕免礼，一面步入正寝，好久也不见出来。
突然有一个将领进来说：“沛公是想拥有天下呢，还是做个富家翁便心满意足呢？”沛公看是樊哙，默然不答，只呆呆地坐着。樊哙又说：“难道沛公一入秦宫就受到迷惑不成？试看秦宫，正因为如此奢丽，所以才导致秦朝灭亡，沛公怎么会需要这些东西？请速还军霸上，不要留在宫中！”沛公仍然不动，慢慢答道：“我觉得有些困倦，今晚就在此住一夜吧！”樊哙很气愤，又担心出言唐突会触怒沛公，便转身走出，寻找智士张良。
碰巧张良进来，樊哙就把里面的情形告诉他，要他劝阻沛公。张良点头进去，对沛公说：“秦朝无道，所以沛公才能到这里，为天下除残去暴，天下无不拍手称快。现在沛公才入秦都，便想在此作乐，恐怕昨日秦朝亡，明日沛公亡啊。何苦为了一时安逸，弄得功败垂成呢？古人有言：良药苦口利于病，忠言逆耳利于行。希望你听樊哙之言，不要自取灭亡啊。”
沛公听了张良的话，翻然醒悟，立即起身走出。下令封府库、闭宫室，然后回到霸上，传令三军，不得骚扰居民，违令者立斩不赦。又派人会同秦吏安抚郡县，秦民欢欣鼓舞，巴不得沛公做秦王。沛公安排好一切，就在霸上驻扎，听候项羽的消息。
项羽自收服章邯以后，由东入西走到新安，忽然听说秦兵要谋变，又惹出项羽的杀心。原来秦朝兴盛时，各地吏卒征调入都，往往被秦兵虐待，此次秦将章邯联同项羽屡战屡胜，那些投降的秦兵反而成了降虏，自然受到报复，被他人凌辱。秦兵于是私下商量说：“章将军无端投靠楚军，让我等一同归降，我等被他哄骗，自投罗网，充作各国奴隶。如果楚军能够乘胜入关，我等能够与骨肉相见，死也甘心。否则，各国吏卒把我等掳掠，秦必定杀死我们的父母妻子，到那时我们又能怎么样呢？”这种议论，渐渐地传到各国军中，各国军将便去告诉项羽。项羽就召英布、蒲将军进帐商议一番，然后令他们分头行动。结果秦兵全部被杀死，只留下章邯、司马欣、董翳三个人。
项羽这才放心拔营西去，途中已没有秦垒，项羽等人如入无人之境，一口气跑到函谷关。关门却紧闭着，上面站着的守兵也是楚军，只是随风荡漾的旗帜上面都写着“刘”字。项羽在途中，已听到一些沛公入关的音信，现在见有刘字旗帜，心中慌乱，便抬头对守兵说：“你等替何人守关？”守兵回答道：“奉沛公之命，在此守着。”项羽又问道：“沛公已经攻入咸阳了吗？”守兵又答道：“沛公早就攻破了咸阳，现在霸上驻扎。”项羽急忙说：“我率大军前来，你等快快开关，让我进去见沛公。”守兵说：“沛公有命，无论是谁的军队，都不准放进来！”项羽十分恼怒：“刘季无礼，竟敢抗拒我吗？”便令英布等人努力攻关，自己在后面监督，退后者立斩。守兵不过数千，顾左失右，顾右失左，怎么能守得住？不到一天，英布等人就跃登关上，杀掉守兵，然后开关迎入项羽，逼近戏地。
当时天色已晚，项羽就在戏地西边扎下营盘。这地方叫做鸿门，项羽在营中设宴，犒劳士兵，并且与将佐商议如何对付沛公。有主张决裂的，有主张议和的，项羽犹豫不决。这时，忽然来了一个使人，说有机密禀报。项羽立即召他入帐，那人上前跪禀，称自己是由曹无伤派来的。
项羽问他来这儿的原因，那人说道：“沛公想在关中称王，用秦朝的公子婴为相，把秦宫府中的一切珍宝据为己有。”项羽不禁拍案大骂道：“刘邦实在可恨，竟然目中无人，我明天定要灭他！”范增在旁边进言道：“沛公居住在山东时，贪财好色。现在进入秦关，听说他不取财物，不接近妇人，与先前判若两人。此人定心怀大志，不可小觑！并且我已令人遥观他的军营，相士都说他营上有天子之气。如果此时不除，后患无穷！请将军号令将士前去攻打沛公！”项羽悍然道：“我打败一个刘邦，如同摧毁朽木，有何难处？今日宴饮，并且天色已晚，就让他再活一夜，明天早晨进攻。”说完，遣回来使，嘱咐他回去禀报曹无伤，明日出兵，让他做内应，来使应声离去。
项羽拥兵四十万，号称百万，气焰嚣张无比。沛公只有十万人，无法与项羽相比。并且鸿门、霸上相距仅四十里，又没有什么险阻，项羽的大军一发即至，如何阻拦？眼见一强一弱，一众一寡，沛公生死就在旦夕。哪知人算不如天算，天意已属沛公，当然有救星出现，使他化险为夷。
