项伯当天夜里就返回了军营，他对项羽说：“因为沛公先行进入关中，为我们扫除了入关的障碍，我们这才能顺利地通过函谷关，沛公是有功劳的人，我们不应该猜疑他，应该真诚相待。”项羽听了，便决定不再进攻刘邦。

第二天，刘邦如约来到了项羽的军营，只带了樊哙、张良和一百名精锐亲兵。到了项羽的大帐鸿门，当面向迎接他的项羽赔礼道歉。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，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，回到了大营。

鸿门宴之后，项羽便领兵西进，在咸阳城大肆屠杀，秦王子婴也被杀死，秦的宫殿阿房宫被项羽放火焚烧。火烧阿房宫后，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）。项羽自己为西楚霸王，掌握军队最高统帅权，楚王被尊为义帝。

分封完后，项羽让大家到各自的诸侯国去就职，刘邦也只好到南郑去。项羽只分给了刘邦三万军队，后来又有一些人追随他到了南郑，但总兵力也不足十万，刘邦暂时还无法和项羽抗衡，只能坐待时机。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

汉王元年(公元前206年)十月，刘邦灭秦后在关中称王。十二月，项羽挥军破函谷关，想消灭刘邦军。刘邦自知不敌，亲赴鸿门(今陕西临潼东北)谢罪。不久，项羽入咸阳。春，项羽表面上尊楚怀王为义帝，实际却将其发配到了江南，自立为西楚霸王，都彭城(今江苏徐州)，同时分封18诸侯，封刘邦为汉王，领巴蜀及汉中地，并故意封秦降将章邯、司马欣、董翳(意)为雍王、塞王、翟王，领关中地，以扼制刘邦。刘邦只好忍气吞声接受封号，于四月领兵入汉中、并烧毁栈道(用木板架在悬崖上铺成的道路)，表示再也无意出兵，以麻痹项羽。项羽亦率军东归。五、六月，齐国贵族后裔田荣不满分封，赶走齐王，杀胶东王，自立为齐王。刘邦乘乱重返关中，击败章邯，迫降司马欣、董翳，并用计欺骗项羽，使其相信自己取得关中后已心满意足，再也不会东进了。项羽放心去攻打田荣，对西边没有加强防范。十月，刘邦挥军东出，拜韩信为大将，明修栈道，暗渡陈仓(今陕西宝鸡市东)，名为义帝发丧，派人联络诸侯，公开声讨项羽，拉开了楚汉战争的序幕。

初战彭城：四月，刘邦乘项羽在齐国停留的机会，率领诸侯军一举攻占彭城。项羽闻之，急率精兵3万奔袭，歼联军20余万，刘邦仅率数十骑逃脱，反楚联盟瓦解。