项羽消灭秦军主力后，率领诸侯大军挺进关中，直抵汉沽关。他发现有士兵守卫海关，项羽的军队无法通过。又闻刘邦破咸阳，项羽大怒，遣当阳军破汉沽关。新丰鸿门屯四十万，巴屯刘邦军。刘邦、萨其玛、曹都派人去告诉项羽，说刘邦想在关中称王，以子婴为相，天下所有的宝物都归范增所有

项羽的叔叔项伯在刘邦手下与张亮有着友好的关系。他连夜赶到刘邦军去见张亮，试图说服张亮逃走，却被张亮拉拢。项伯回来后，告诉项羽说，刘邦破咸阳取得了很大的成就。如果攻击他是不公正的，项羽同意了。

第二天，刘邦率领100多名骑兵去见项羽。范增暗示项羽杀了刘邦，但是项羽受不了，所以他不应该沉默。于是范增让项庄在饭桌上舞剑，等待刺杀刘邦的机会，而项伯也拔剑起舞，挡住了项庄。张亮见了，便去军门找樊哙。

刘邦离开张亮，将玉桶献给项羽和范增。他以上厕所为由，扔下车骑了上去。他只带了樊哙、夏侯婴等人从庐山路逃到巴商。项羽接过玉桶，把它放在桌子上。然而，范增把玉桶扔在地上，拔出剑来砍了它。他叹了口气:“谁拿了项羽的世界一定是刘邦。”

项羽进咸阳后，率军杀了咸阳，杀了秦王紫英，放火烧了秦王殿。大火持续燃烧了三个月，收集财宝，准备返回江东。有人劝项羽说关中很富有，可以成为王霸的产业，但项羽见秦王殿已毁，又急于回江东，所以不听。那人又说楚人很残忍，事情就这样发生了。项羽听了，杀了那个人。

征得楚怀王同意后，项羽成为西楚霸王，封刘邦为汉王，张寒为王勇，司马欣为王赛，颜东为翟王，魏王宝为西王巍，沈阳为河南王，司马懿为殷王，赵王燮为代理王，张耳为常山王，当阳郡英布为九江王，吴芮为衡山王，宫傲为临江王。