项羽在咸阳纵兵烧杀掳掠、大封诸侯王，并与谋士范增计谋说：“巴蜀汉中道路险恶，秦时流放罪犯都住在巴蜀。”范增说：“当初楚怀王与众将相约，先入关破秦者为关中王。巴蜀汉中也是关中之地，将刘邦封在巴蜀，可堵天下人之口。”于是项羽封刘邦为汉王，让刘邦从富饶的关中地区迁往汉中巴蜀，并三分关中之地，立秦降将章邯、司马欣、董翳等三人为王，分别管理关中，以制约汉王。
当时汉中巴蜀仅有四十一县，地方偏僻、人口稀少、生产落后、交通闭塞。刘邦闻讯大怒，欲起兵攻打项羽。刘邦手下大将周勃、樊哙等人极力劝阻，谋士萧何劝谏说：“如今大王兵势不如项羽，仓促起兵，怎能不败？古人亦云：‘天汉’。以汉为大王的国号，上顺天意，是很优美的名号。愿大王至汉中为王，养百姓、招贤能，收服巴蜀汉中，反过来平定关中，天下便在大王掌中了。”萧何的建议刘邦听从了。
临行前，谋士张良又向刘邦献策：公开烧毁从汉中通往关中的栈道，以向项羽表明汉王安于偏僻的汉中地区，无意东进与项羽争夺天下，而暗中在汉中招兵买马，扩大势力，积极准备东进。这一建议也为刘邦所采纳。刘邦随后率领大军进入了汉中，并放火烧掉了所经过的栈道。到达汉中后，刘邦封萧何为丞相，发布告示，安定民心，积极发展生产，招兵买马，囤积军粮，为夺取关中做准备。
栈道是在悬崖绝壁上凿孔支架木柱，上铺木板而成的窄路，在当时是汉中通往关中的主要交通道路。刘邦军中将士大多为江东或中原人士，他们眼见栈道随熊熊的烈火化为灰烬，以为再也无法重返故乡了，于是一个个捶胸顿足、痛哭流涕，许多人甚至偷偷开了小差。刘邦手下的粮草保管都尉韩信也加入了逃亡者的行列，在一天夜晚跨一匹快马，不辞而别投奔他乡。
韩信是江苏淮阴人，早年家境贫寒。生就体格伟岸、英姿勃发，自幼喜爱读书、习武，成年后胸怀大志，一心想成为叱咤风云、扭转乾坤的军事统帅。
秦末农民大起义爆发后，韩信投奔项梁，参加反秦斗争。项梁阵亡后他又转归项羽，任郎中，多次为项羽出谋献策，均未被采纳。刘邦受封汉王入汉中之际，韩信离开项羽来到刘邦军中，仍未受重用。不久，即因为一次失误犯罪而被判处死刑。临刑前，他仰天长叹：“汉王刘邦不是想统一天下吗？可为何要斩杀豪杰壮士呢？”监斩官夏侯婴闻听此言，又见韩信相貌英武、气度不凡，便当场释放了他。夏侯婴与韩信交谈后，发现韩信确有奇才，便推荐他做了管理粮草的都尉，仍未得重用，韩信心中十分郁闷。不久，韩信与丞相萧何相识，萧何发现韩信熟读兵书，满腹韬略，是难得的军事将才，便极力向汉王推荐，仍无结果，韩信心中更加郁闷。这时正值军心涣散，许多官兵开小差，韩信感到前途渺茫，便也离开了刘邦的军队。
韩信走后不久，即有人向萧何报告了这一消息。萧何闻听，顿时焦急万分，未向汉王刘邦禀告，便亲自纵马连夜追赶。他转过一座山峰，眼前豁然开朗，远远望见在一片空旷的草地上，有一匹战马正在低头吃草，韩信坐在一旁休憩。萧何不由得心中一喜，赶忙打马奔至近前，连声高叫：“韩都尉，韩都尉！”韩信听出了萧何的声音，转脸注视着来人，却默不作声。萧何来到韩信身边，翻身下马，气喘吁吁地说：“你我一见如故，为何不辞而别？要知道，汉王确是重视人才的，你且随我回去，如若再不得重用，你再走不迟。”萧何拉着韩信的手，婉言卑辞，万般挽留，终于使韩信回心转意，同萧何返回军营。
返回汉中后，萧何极力向刘邦推荐韩信，刘邦说：“好吧，既是丞相极力举荐，我就封他个将军吧。”萧何道：“这还是留不住韩信啊！”刘邦沉思良久，说：“好，我就拜他为大将军吧！”萧何说：“拜大将军太好了。但大王应选择良辰吉日，并举行隆重的授封仪式，才能真正留住韩信啊！”
刘邦依从萧何的建议，待授封之日，汉王刘邦全身吉服，在高大的将台上，以大礼拜封韩信为大将军，总领三军，汉军上下震惊。授封仪式结束后，韩信全副大将军戎装，英姿勃发，眉宇间漾出威武、睿智的神采。他庄重地步入刘邦大帐，与汉王相对而坐，向汉王献策说：“当今天下，能与大王一争天下的仅有项羽一人。项羽比您强，但这只是表面现象：首先，项羽是一个猛士，他怒吼一声，威震天下，却不能任用贤人，他的勇猛便只是匹夫之勇；其次，项羽称霸天下，不占据关中的天时地利，却在千里之外的彭城建都，岂不丧失先机，做无用功；还有，项羽违背楚怀王意志，称霸天下，以亲疏分封诸侯，不公不平；更令人痛恨的是，他所到之处，烧杀掳掠，百姓怨声载道。所以项羽名为霸王，实则已失去民心，他的强大很容易转变为弱小的。”
韩信拜将台（在今陕西汉中城南）韩信的一席话，听得刘邦心花怒放，连连点头称是，心中暗赞韩信果然为天下奇才。韩信继续说道：“您与项羽正好相反。您入关后军纪严明，与关中百姓约法三章，深得关中百姓爱戴，所以被分封到汉中，天下百姓都很同情。因此，假若您利用军队士卒企望东归的心情，举兵东进关中，夺取关中，推翻三王统治易如反掌。”听完韩信的宏论，刘邦不胜感慨，高声说：“天赐韩信与我啊！”
刘邦采纳了韩信的策略，立即着手部署东进关中。当时，从汉中通往关中的道路有两条，一条是经由栈道进入关中；另一条是走陈仓（今陕西宝鸡西部）小路，那里山高路险、悬崖峭壁、野兽虫蛇出没，路途险恶，已多年无人行走。正因如此，被项羽封到关中西部地区的雍王章邯不曾派兵驻守。韩信决定采用声东击西的战术，“明修栈道，暗渡陈仓”。
韩信调动大批士卒和民夫，大兴土木，日夜抢修栈道。当时正值盛夏，烈日当空，热浪滚滚，施工的士卒和民夫一个个汗流浃背，面容憔悴，叫苦连天。经过近半月的艰苦作业，仅仅修好了一小段栈道，被烧毁的栈道长达三百余里，施工的士卒民夫无不抱怨连天，纷纷怠工。韩信闻讯，立即加派人力，并派出数名手执长鞭的监工来到工地，众人敢怒不敢言，只得埋头抢修。
汉王兴师动众修复栈道的消息传到关中，雍王章邯感到十分好笑：“刘邦拜胯夫韩信为大将军，率兵修复栈道，企图东入关中，谈何容易，便是动用十万人，修上一年，也完不成。”话虽如此，章邯仍是一个有经验的军事将领，他立即加派兵员，重兵守卫栈道出口，防止刘邦大军进攻。
韩信见章邯果然中计，便于公元前206年秋天的一天深夜，与汉王刘邦率大军悄悄离开南郑，偃旗息鼓，无声无息地扑向陈仓。章邯加派了栈道的防守后，也日日派人刺探汉军虚实，所得情报都称汉军仍在大修栈道，章邯便要守卫栈道部队注意防范，以防万一。
一天，章邯正在都城废丘（今陕西兴平东南部）王宫中饮酒作乐，突然传来紧急战报：“汉军已渡过栈道，攻战陈仓。”章邯闻讯将信将疑，慌忙调动兵马，亲自赶往陈仓抵挡汉军。然而，归心似箭的汉军一个个如出山的猛虎，排山倒海般地涌向章邯军，章邯大败，逃回废丘，闭门不出。汉军遂包围废丘，四面攻打。章邯无力支撑，不久便兵败自杀。
章邯死后，汉军攻战咸阳。关中剩下的两个大王司马欣和董翳更加孤立，先后向汉军投降。在不到三个月的时间里，韩信采用明修栈道、暗渡陈仓的战术，一举从汉中返回关中，消灭了项羽为牵制刘邦而建立的三王势力，平定了关中地区，为刘邦夺取天下建立了坚实的军事基地，并奠定了丰富的人力、物力和财力基础。
汉王刘邦挥师南下，来到洛阳新城时，传来了九江王奉项羽之命杀了义帝的消息。他采取了董公的计策，在第二天举行隆重仪式，为义帝大办了丧事。接着，他又派出使者，游说众王，伸张正义，除奸保国。这么一搞，还真起作用。各诸侯果然立即响应，纷纷派兵支援刘邦。刘邦的队伍一下子就增加到五十六万人，浩浩荡荡向楚国都城彭城杀去。这时候，项羽正率领楚军的精锐与齐国打仗，留在楚国的只是一些老弱残兵。刘邦领兵长驱直入，不费吹灰之力就攻下了楚都彭城。
项羽听到彭城失守的消息，焦急万分，再也顾不得与齐国对峙，亲率三万精兵，去夺取彭城。一天早晨，楚军向彭城发起了猛烈的进攻。汉王和他的将士们被打了个措手不及。中午时分，楚军攻入彭城，汉军被彻底打垮，刘邦在众将的掩护下急促奔逃。
汉军见主将奔逃，立时慌乱起来，四处溃散，逃至彭城东北的谷水和泗水时，因船少人多，抢渡不及，十几万汉军在这里被消灭了。这一仗，汉王刘邦伤亡惨重，他的父亲刘太公和老婆吕雉也都被项羽俘虏了。
刘邦好不容易逃到荥阳、成皋一带，收集了散兵。正巧，萧何从关中发来一支兵马，韩信也带着队伍赶到荥阳。经过休整，士气又振作起来，刘邦见楚军阵容强大，先是坚守不出，然后挑选精兵，突然袭击，大败楚军。结果两军在荥阳一带，形成对峙之势。