项羽接受了章邯投降之后，怕秦国降兵人心不稳，把除了章邯等三个降将之外的二十多万秦兵全部活埋。
项羽带着大军赶到了函谷关，准备进入关中。守关将士是刘邦的人，不放他们进关。项羽觉得自己在关东苦战秦军主力，劳苦功高，刘邦是沾了自己的光才能打进关中，现在竟敢阻挡自己，一气之下命令打破了函谷关，来到鸿门驻扎下来。
刘邦手下左司马曹无伤想投靠项羽，派人密告说：“这次沛公进咸阳，是想在关中做王。”项羽的谋士范增说：“刘邦进咸阳，不贪图财货和美女，野心不小。让他占据关中这块秦朝起家的地方，后患无穷。”
项羽决定消灭刘邦。项羽的兵马有四十万，刘邦只有十万，形势十分危急。项羽的叔父项伯是张良的老朋友。他连夜骑马去刘邦军中找张良，劝他逃走。
张良赶紧把项伯带来的消息告诉了刘邦。刘邦对项伯再三解释，自己没有和项羽为敌的意思。项伯答应在项羽面前说好话，但要求刘邦亲自到鸿门去赔礼。
第二天，刘邦带着张良、樊哙到鸿门拜见项羽。刘邦说：“我跟将军同心协力攻打秦国，将军在河北，我在河南。我也没有想到能够先进关，还能和将军再见。如今有小人在您面前挑拨咱俩的关系，太不幸了。”
项羽之前和刘邦关系不错，见他低声下气的道歉，气一下消了，老老实实地说：“这都是曹无伤说的。不然也不至于这样。”
项羽留刘邦喝酒，还请范增、项伯、张良作陪。酒席上，范增一再暗示项羽把刘邦杀掉，可是项羽只当没看见。范增看项羽不忍心，就找到项羽的堂兄弟项庄，让他找个机会把刘邦杀了。
项庄进去敬酒，说：“军中无以为乐，请让我舞剑助兴。”说着就拔剑舞起来。项伯看出项庄舞剑是想杀刘邦，也拔剑起舞，用身子护住刘邦。
张良看形势紧张，走到门外找樊哙说：“很危险，项庄正在舞剑，想对沛公下手。”樊哙右手提着剑，左手拿着盾牌，往大帐冲去。卫士们想拦住他，都被樊哙拿盾牌撞倒。他拉开帐幕，闯了进去，怒气冲冲地望着项羽。
项羽十分吃惊，说：“好一个壮士！”吩咐赏他一杯酒，一只猪腿。樊哙一边喝酒吃肉，一边气愤地说：“楚怀王跟大家约定，谁先进关，谁就是关中王。现在沛公进了关，可并没有做王。他封了库房，关了宫室，把军队驻在灞上，天天等将军来。派人守函谷关，也不过是为了防备盗贼。劳苦功高者没有赏赐，反倒因为谗言要被杀死，这是秦灭的原因啊，我很替将军担心。”
过了一会，刘邦起来上厕所，张良和樊哙也跟了出来。三人商量后，决定由张良向项羽告别，刘邦带着樊哙不辞而别，从小路溜走了。
张良进去向项羽说：“沛公喝醉没办法告辞，先回去了。叫我奉上白璧一双，献给将军；玉斗一对，送给范增先生。”范增非常生气，把玉斗砸得粉碎，说：“唉！没用的小子。将来夺取天下的一定是刘邦，我们等着做俘虏吧。”
项羽进咸阳后，杀了秦王子婴和秦国贵族八百多人，火烧阿房宫。他决定重新划分封地，表面上承认楚怀王是皇帝，实际上只是个虚名。项羽把六国旧贵族和有功将领一共封了十八个王，自己称为西楚霸王。意思是他拥有号令诸侯的权利。第二年，项羽又命人把义帝杀了。
项羽忌惮刘邦，把他封在偏远的巴蜀和汉中，称为汉王；又把关中地区封给秦国的三名降将章邯等人，让他们挡住刘邦。
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