秦朝末年，陈胜、吴广农民起义燃起反秦的战火，各地诸侯群起响应。楚怀王“与诸将约，先入定关中者王之”。刘邦率军破武关（今陕西商南县西南丹江北岸过风楼附近），克峣关（今陕西商州市西北牧护关附近），入咸阳后，约法三章，移师灞上（今西安市灞桥区桥梓口附近），派兵镇守函谷关（今河南灵宝市境内）。项羽打败秦军主力，西进至函谷关前，听说刘邦已破咸阳，拒自己于关外，十分愤怒。他派兵突袭，一举攻占函谷关，进入关中，经宁秦、武城、郑县，一路未遇阻挡，急行军至戏（今西安市临潼区东北20公里），驻军鸿门（今西安市临潼区东项王营村），与刘邦形成对峙之势。当时项羽有兵力40万，号称百万；刘邦虽自称20万人马，实际只有10万。两军力量对比悬殊，刘邦自知不是项羽的对手，为求得谅解，赶到项羽营中进行解释。于是，发生了历史上着名的“鸿门宴”事件。项羽没有杀刘邦，但也没有依楚怀王之约让刘邦在关中称王，而立刘邦为汉王，管辖巴、蜀、汉中，以南郑（今汉中市东北1公里）为都城。为了阻止刘邦，项羽把关中一分为三，分别立三名秦投降将领为王。立章邯为雍王，以废邱（今陕西兴平市东南5公里南佐村附近）为都城，辖咸阳以西；立司马欣为塞王，以栎阳（今西安市阎良区武屯镇古城村南）为都城，辖咸阳以东至黄河；立董翳为翟王，以高奴（今陕西延安市区延河东岸）为都城，辖上郡之地。

　　刘邦没有当上关中王，十分恼怒，欲与项羽决一胜负。武将周勃、灌婴、樊哙也十分赞成。惟萧何意识到若贸然决战必自取灭亡，所以极力劝刘邦：“臣愿大王王汉中，养其民以致贤人，收用巴蜀，还定三秦，天下可图也。”刘邦听他说得有理，便接受了劝谏，于汉高祖元年（前206）四月前往汉中。临出关中时，刘邦采纳了张良建议，烧毁了栈道，造成永远不再入关中的假象，麻痹项羽和关中诸王。

　　刘邦进入汉中后，立即扩充实力，储备物资，广纳贤才，整军备战，为进军关中做准备。其中最重要之举就是起用韩信。以韩信为统帅，向关中进军。其进军战略为明修栈道，迂回故道（今陕西凤县双石铺镇东北12.5公里），暗度陈仓（今宝鸡市金台区斗鸡台附近），奇袭关中。刘邦任曹参、樊哙为先锋，自己与韩信率周勃、灌婴为本队，由丞相萧何留守巴蜀，保障军粮和器械供给。

　　汉高祖元年（前206）八月，汉军由南郑出发，避开雍军主力，转向故道（又名陈仓道），迂回到雍军侧后。曹参指挥先头部队排除雍军抵抗，攻克故道城。汉军通过故道要隘，势如破竹，迅速推进到陈仓（今陕西宝鸡东）附近。陈仓遭袭，雍王章邯才感到形势严峻，立即仓促率军驰援。两军在陈仓附近展开激战，雍军以轻车列阵，汉军樊哙率部猛冲，一举攻破雍军。章邯军首战失利，分别向废邱和好畤（今陕西乾县东5公里好畤村）撤退。汉军乘胜分路追击。这时，塞王司马欣和翟王董翳派兵支援雍军。汉军与三秦军战于壤东（今陕西武功县东南），经过激战，三秦军大败，章邯只得率军退守废邱。此后，汉军又集中兵力围歼好畤雍军，攻克好畤之后，留樊哙率部围攻废邱，抽出其他部队分数路攻城略地。周勃率军攻克漆县（今陕西彬县西），击破雍将章平、姚卬部，攻占汧（今陕西陇县东南1.5公里郑家沟原上）、陇（今甘肃张家川回族自治县），回师攻克郿（今陕西眉县东北7.5公里渭河北岸杨家村）、频阳（治所今陕西富平县美原镇故城村）等地。靳歙、郦商率军攻占陇西（治所在今甘肃临洮）、北地（治所在今甘肃庆阳县西南）诸郡。灌婴率军向塞王都城栎阳发起进攻，塞王司马欣自知力不能及，只得投降汉军。汉军继续向北拓展，兵到上郡，翟王董翳无力对抗，也只好束手就擒。这样，三秦大部分地区被汉王刘邦平定，只有雍王章邯率余部据守废邱，拒不投降。刘邦在已占领地区设渭南（后为京兆尹，约今西安市辖区）、河上（后为左冯翊，约今吉祥坊体育 辖区）、上郡（治所在今榆林市东南）三郡。为扩大战果，汉王留韩信率军围攻废邱，自己于高祖二年（前205）三月带兵自临晋（今陕西大荔县朝邑镇东南）渡黄河东进。由于东进受阻，同年六月，刘邦还师栎阳，集中兵力围攻废邱。守城的章邯雍军拼死抵抗。汉军久攻不克，最后决定采用引渭水灌城，乘水攻城的战术。汉将樊哙派兵掘开渭水河堤，引水冲击城垣。城墙崩塌，汉军乘势攻进城内。章邯见汉兵进城，知道大势已去，于是自杀身亡。废邱攻克，雍王属地全部平定，刘邦还定三秦大功告成。从此，刘邦以三秦为根据地，东征南扩，开始了他统一天下的宏图大业。