由于这次反秦战争是以楚怀王的名义发起的，项羽在扫荡完咸阳之后派使者到彭城（徐州）向怀王报平安，顺便问他怎么安排接下来的分封工作。结果楚怀王就惹恼了项羽——依约行事。这里所谓的“约”，是指之前说好的“先入关中者为关中王”的“约”。接到怀王旨意时，项羽勃然大怒，对着爱妾虞姬大骂怀王无耻：“你这个王还是当初我们项家给你立的，你既没有讨伐暴秦的战功，又没有出谋划的力，明明我的功劳最大，凭什么要听你的安排！我奔波了三年，你一句‘依约行事’我就要把劳动果实白白送给刘邦，这个要求我不答应。当然怀王你虽无战功，也应当分地称王。”但是话又不好说得太过分，毕竟楚怀王是最有资格继任王位的人，想来想去项羽决定找范增商量。
不料范增回答：“一定要让刘邦成为关中王，否则会失信于诸侯。”然后给项羽出了个招，把关中一分为四，成为雍、翟、汉、塞四国，把刘邦分到巴、蜀去，当汉王。项羽听了大喜，这样既遵守了当初与楚怀王的约定，又限制了刘邦的活动范围。巴、蜀就是现在的四川省，范围着实广大，却属于边远之地。如果项羽只分给刘邦这块地方，即使愚钝的人也会察觉到这是故意为之，因此又加了和巴、蜀一般所谓关中之交界处的汉中（今陕西省邻近四川省的县）这块地方，这样面子上看起来就比较合乎情理。
公元前206年，正月，项羽表面上尊奉楚怀王为义帝，说：“古时的帝王，地方千里，必须居于江河的上游。”以此为理由，项羽将义帝由彭城迁徙到长江以南，都于郴（今湖南郴县），暗中却密令英布、吴芮、共敖将其杀于南迁途中。同年二月项羽立为“西楚霸王”，建都于彭城，以霸王的身份，将全国分成了十八个诸侯国，分封给各个诸侯与降将、部将。汉元年（公元前206年）四月，一批由诸将升级的诸侯，分别由咸阳附近的戏水出发，前往各自的封国。
齐地北部合称“三齐”
刘邦被封了汉王之后其实心情并不好，项羽安排的三个“守门神”时刻关注自己的举动，这种被人监视的感觉真糟糕。虽然刘邦的确有独霸天下的野心，对于自己所分得的地盘也都不满，可是，项羽实在太能打，大家只得各就各位。
汉王刘邦率所部人马前往汉中就国，所经由的路线是从杜县南（今陕西西安市东南），进入蚀中（谷道名，在今陕西西安市西南）。一是可走直南通往汉中的重要谷道即子午谷，南端的谷口是汉中的南康县；二是可以向西到达眉县西南，走斜谷，再入褒谷（斜谷与褒谷为关中通往汉中的同一条谷道的北、南二段）。从《史记·留侯世家》“良送至褒中”的记载来看，汉王是从杜南，经蚀中，然后西行到达眉县，由眉县西入斜谷，经斜谷由关中到达汉中。
刘邦出发的时候，张良被项羽留了下来，不能一同去汉中。但是张良给刘邦出了一个招，让他把一路走过的几百里栈道全部烧毁。栈道，是在险峻的悬崖上用木材架设的通道。烧毁栈道的目的是便于防御，而更重要的是迷惑项羽，使他放松警惕。萧何也给刘邦在政治上提出了“独先入收秦丞相御史律令图书藏之”的意见，劝说刘邦“养其民以致贤人，收用巴、蜀，还定三秦，天下可图”。这些决策都显示了萧何政治家的才华。因此，刘邦到达汉中之后就任命萧何为丞相。
军事奇才——韩信
据《史记·淮阴侯列传》及《汉书·韩信传》的记载：韩信是淮阴（今江苏淮阴市西南）人，家里条件不太好，性格又放纵不拘礼节。想当个官没人推荐，又没有做生意的本事，导致韩信日子过得很艰难，混不下去的时候就去朋友家蹭吃蹭喝。时间长了，谁也不喜欢他。母亲死后，明明穷得没钱办丧事，韩信却找到了一处风水宝地安葬了母亲。在古代一个人做了大官后，可以追封自己已逝的亲人的，史书记载“令其旁可置万家”，意思是坟墓可以安置一万户人家来供奉他母亲的坟墓，这在古代是很大官才做得到的，而且是一种很光荣的事，也是追念母亲的一种孝顺体现。《史记》中的《淮阴侯列传》里记载：“韩信虽为布衣时，其志与众异。其母死，贫无以葬，然乃行营高敞地。余视其母冢，良然。”韩信的这一举动，表明他青年穷困时期便胸怀大志，自信将来能成就一番事业。
韩信早年最为人津津乐道的事情就是胯下之辱。据说有一天，韩信佩剑经过淮阴街市，有些手脚勤快养家糊口之人看不惯韩信一副穷酸样，四体不勤，五谷不分，还装模作样带把剑，实在是滑稽。于是，在众人的怂恿下，一位鲁莽少年站了出来，拦住韩信说：“虽然你长得人高马大，没事还老喜欢带把剑晃悠，但是我知道你其实是个缩头乌龟。”在那个时候，只有贵族身份的人才有资格带剑，因为当时冶金技术并不高，铸一把好剑很不容易。
韩信没有搭理他。少年更来劲了，高声喊道：“你要是不怕死，捅我一刀；要是不敢，从我胯下钻过去我就饶了你。”众目睽睽之下，韩信一言不发，盯着少年看了一会儿，然后弯下腰，匍匐在地上，从这个少年的胯下钻了过去。这件事成为韩信的笑柄，大家都以为韩信真的是个胆小鬼。
到陈胜、吴广起义后，韩信认为施展自己才华的时候到了。此时项梁也渡过淮河北上，于是他带着宝剑投奔了项梁，但是一直默默无闻，没有引起重视。项梁败死后，韩信归属项羽，项羽给他安排了一个郎中的职位，期间韩信多次给项羽出谋划策，却没能得到赏识。刘邦入蜀后，韩信离楚归汉，投奔刘邦的手下夏侯婴，做了个管理仓库的小官，继续默默无闻。直到有一次因触犯军法而被判处斩刑，同案的13人均已行刑问斩，依次轮到韩信，韩信抬头看了看夏侯婴，说：“汉王难道不想称王吗？为什么要杀掉有才华的人？”夏侯婴觉得这个人有胆识，又看韩信相貌威武，就免他一死，并跟他聊了会儿理想和人生。结果一聊发现这个人很有想法，于是就汇报给了刘邦。刘邦也没太当回事，只封了他一个管理粮饷的小官，并没有发掘韩信的潜力。
虽然没得到刘邦的赏识，但是韩信时常跟萧何聊天，聊着聊着萧何也觉得这人不错，有点本事，开始对他刮目相看。刘邦被项羽封为汉王，从长安到达南郑，一路不断有将领逃亡。韩信心里也打起了退堂鼓，想到有萧何等人在刘邦面前提过自己好几次了，也不见动静，怕是不会再重用自己，于是也逃走了。
这天，忽然有人报告刘邦：“丞相逃走了。”刘邦一听就急了，其他人逃走就算了，可我才封你为丞相你就背叛我，这不是打我脸吗？再说，你前些天还替我出谋划策要好好发展，一起打天下呢。想到这里，刘邦特别难过，像“被人斩掉了左右手一样”。过了两天，又有人报告：“丞相回来了”。刘邦见了萧何，真是又气又喜，问：“你深夜逃亡，是何缘故？”
萧何答：“我哪是逃跑，我是去追逃跑的人去了。”
刘邦又问他：“你追谁呢？”
萧何又答：“韩信。”
刘邦一听就火了，说：“这一路走来逃走的将军都不止几十个，没听说你追过谁，单单去追韩信，这是为什么？”
萧何说：“普通的人才到处都有，可像韩信那样的人才却是举世无双。大王要是准备在汉中待一辈子，那就用不到韩信；要是准备打天下，就非用他不可。”
刘邦当然表示要打天下。萧何趁热打铁，说：“大王要争天下，就赶紧重用韩信，不然他早晚还得走。”
刘邦说：“好吧，那就照你说的办，让他做个将军。”
萧何说：“让他做将军，还是留不住他。”
刘邦说：“让他担任大将吧！”
萧何才放心地说：“还是大王高见。”
刘邦叫萧何把韩信找来，想马上拜他为大将。萧何直爽地说：“大王平日不大注意礼节。拜大将可是件大事，不能随意。如果大王决心拜他为大将，要择个好日子，还得隆重地举行拜将的仪式才行。”
刘邦说：“好，我都依你。”
汉营里传出消息，汉王要择日子拜大将了。几个跟随汉王多年的将军个个兴奋得睡不着觉，认为这次中彩的一定是自己。等到拜大将的那天，大家才知道拜的大将竟是平日被他们瞧不起的韩信，一下子都愣了。刘邦举行拜将仪式以后，接见了韩信，说：“丞相多次推荐将军，将军一定有好计策，请将军指教。”
韩信问：“现在与大王您争天下的不是项羽吗？大王可以从兵力的英勇、强悍、精良这几个方面同项羽比较一下，谁高谁低？”刘邦沉默，实话实说，项羽比较厉害。
韩信赞同地说：“我也是这样认为的。但是您与项羽又有不同之处，我曾经侍奉过项羽，我了解他的为人。项羽一声怒喝，千人会吓得胆战腿软，他不会任用贤将，这只算匹夫之勇。项羽待人恭敬慈爱，语言温和，人有疾病，同情落泪，把自己的饮食分给他们。可是等到部下有功应当封爵时，他把官印的棱角都磨光滑了也舍不得给人家，这是妇人之仁……”总之就是，如今大王如果起兵向东，攻打三秦的属地，简直易如反掌，只要号令一声即可。
刘邦听后大喜，恨自己没早点认识韩信。于是，刘邦开始准备向诸将布置各自的出击目标和任务，定制了攻打三秦的作战方案。
公元前206年十一月，刘邦乘项羽进攻齐地（山东大部）田荣的时候，韩信率大军北上出击南郑（汉都，今陕西汉中市东）袭占关中（指函谷关以西地区），东向与项羽争天下，楚汉战争爆发。刘邦拜韩信为大将，以曹参、樊哙为先锋，假借修复秦岭栈道的名义吸引三秦王的注意力。栈道修复工程艰巨，进展缓慢。章邯料定栈道修复绝非易事，毫无戒备。殊不知韩信主力已抄小路向陈仓进军，章邯被打了个措手不及，匆忙从废丘（雍都，陕西兴平东南）率军驰援陈仓，被汉军击败，逃至废丘、好峙（陕西乾县东），汉军分路追击，在壤东（陕西武功东南）、好峙两地再败章邯军队。同时派诸将四处攻城略地，塞王司马欣、翟王董翳向汉军投降。汉王以其领地设渭南郡、河上郡、上郡。除废丘城之外，关中地区大部分已被汉军所占有，“还定三秦”的战略目标因“暗度陈仓”的成功得以实现。
彭城鏖战，刘邦丢盔弃甲
由于项羽在分封诸侯这件事情上没有一碗水端平，天下很快又重新开始大乱。首先起兵的就是齐国的田荣。齐国煮盐垦田，富甲一方，几百年来一直是举足轻重的大国，也是项羽重点防范的对象，因此项羽把齐国一分为三，分别封给胶东王田巿、齐王田都和济北王田安，反倒是原本势力最大、名望最高的田荣，连毛都没捞着。因此在公元前206年，田荣首先起兵，攻打田都，田都逃到楚国。田荣扣留了齐王田巿，不让他到胶东的治所。田巿非常害怕，就逃跑去胶东。田荣得知后勃然大怒，急忙带人追赶齐王田巿，在即墨把他杀死了。回来又攻打济北王田安，并且把他杀死。于是，田荣自立为齐王，全部占有了三齐之地。
彭越领着他的人马一直驻扎在巨野（钜野）泽中，收编魏国逃散的士兵，已发展到一万多人却没有一官半职。于是田荣就派人赐给彭越将军印信，让他进军济阴攻打楚军。项羽命令萧公角率兵迎击彭越，却被彭越打得大败。田荣还借兵给赵国的陈馀，让他起兵作乱，来分担自己的压力。
这正好满足了陈馀的报仇心理。因为项羽分封诸侯王时，陈馀只被封为侯，他原来的结拜兄弟、现在的仇人张耳却被封为常山王，而常山本来是陈馀的地盘。陈馀非常不满，于是他接受了田荣的兵作乱，并打跑了常山王张耳。
项羽分封诸侯后，张良打算离开刘邦回韩国再侍韩王成。项羽却以韩王成灭秦无功为借口，不让张良去韩国就任而把带他到彭城，废为侯爵。张良于是也跟着韩王成去了彭城。过了不久，项羽又找了一个借口把韩王成杀了，立秦朝原来的吴县县令郑昌为韩王，只因为这个郑昌跟项羽的关系很好。这使得张良相韩的幻梦彻底破灭。同年冬，张良逃出彭城，躲过楚军的追查，终于回到刘邦的身边，受封为成信侯，此后便朝夕相随刘邦左右，成为划策之臣。
项羽还把燕国一分为二，原燕王韩广被项羽封辽东王，而韩广的部将臧荼却被项羽封为燕王。韩广当然不愿意去做什么辽东王，新燕王臧荼不乐意了：“你不去辽东，我怎么做燕王？”于是，这两人也开始火拼起来了。最后臧荼在无终把韩广杀死了，又统一了燕国。
