汉王刘邦元年（公元前206年）十一月，项羽率大军抵达函谷关，探马回报说城门紧闭，已有士兵把守，不能进入，又闻听沛公在关中约法三章，关中已被平定。项羽顿时勃然大怒，下令黥布等人率兵攻关。黥布是项羽部下最为得力的一员猛将，所向披靡攻无不克。守关的士卒哪里经受得住黥布的猛攻，函谷关霎时被攻破。攻陷函谷关后，项羽大军长驱直入，一路并没有遇到什么抵抗。
同年十二月，项羽大军抵达戏西。沛公驻军于霸上，即灞水西面的白鹿原，在今陕西西安市东南，未能与项羽相见。这时，沛公部下的左司马曹无伤派人向项羽说：沛公想要称王于关中，并且无中生有地说沛公令秦王子婴为相，秦宫中的珍宝尽被沛公掠为己有。其实，子婴投降后已被监视，并未为相。曹无伤所言，纯系挑拨离间之词。项羽闻听曹无伤的报告，勃然大怒，下令军中说：“明日早晨以酒肉犒赏士卒，饱餐后出兵替我打垮沛公的部队！”
当时，项羽有兵40万，号称百万，驻扎在新丰（今陕西临潼县东北）的鸿门（鸿门为山坡名，在新丰东，今名项王营），沛公有兵10万，号称20万，驻扎在霸上。
项羽的军师范增见项羽下令明日清晨发兵出击沛公，很是满意，对项羽说：“沛公在山东时贪于财宝，喜好美女。今日入关后，于财宝一无所取，也不接近美女，可见他志向不小。我派望气者观察他那边的天象，回报都说显现出龙虎形状，五彩缤纷，这可是天子气啊。应急速发兵进攻，切勿坐失良机。”这是范增以此激励项羽。
项羽、范增决定明日袭击沛公，消息传至项羽的小叔父项伯的耳中，他不禁为之一惊。此人原在楚国任左尹（令尹的副职）职务，平素与张良很要好。他知道张良跟随在沛公的帐下，便连夜急驰沛公军营，私下与张良相见，把项羽决定明日出兵袭击一事，原原本本地向张良概述一遍，想要叫张良同自己一道立即离去，并说道：“不要同沛公一同死。”
“我替韩王伴送沛公，今沛公事有急难，我私自逃走不合于道义，不可不告诉他一声。”
张良回答项伯后，请他在帐中暂且稍事休息，自己急忙进入沛公大帐，把项羽决定发兵袭击一事全部向沛公禀告，沛公闻言大惊，说：“这可怎么办才好？”
“是谁给大王出的派兵守关的主意？”张良问。
“有个小子对我说：‘派兵守关，不接纳诸侯，可尽有秦地，称王关中’，我听从了他的话。”沛公向张良解释。
“大王估计一下，您的兵力足以抵挡项王吗？”
对于张良所提出的这个问题，沛公默然无对。过了一会儿，沛公说道：“我们的兵力确实比不上项王，那可怎么办才好？”
“请让我去告诉项伯，就说沛公是不敢背叛项王的。”
“那您与项伯是有旧交？”沛公问。
“秦朝的时候，项伯与我交游。他曾杀过人，我救过他的命。所以，今日有急难的事情，他亲自来告知于我。”张良答。
“您同他比谁年长些？”沛公问。
“他年龄比我大。”张良答。
“您把项伯召唤进来，我将把他当兄长对待。”
张良出去请项伯，项伯进来与沛公相见。沛公捧着酒杯，向项伯献酒祝寿，又定下了儿女婚姻。沛公说：“我进驻函谷关以后，连秋毫那样细小的东西都没敢动，登记了官民的户口，查封了各类仓库，只等着项将军到来。我所以派将守关，是为了防备其他盗贼窜入和意外的变故。我们日夜盼着项将军到来，哪里敢谋反啊？希望您详细转告项将军，我是绝不敢忘恩负义的。”
项伯答应沛公，并对他说道：“明日清晨您可早些亲自来鸿门向项王赔礼道歉。”
沛公点头答应，项伯也连夜赶回军营，把沛公说过的话向项王汇报，同时趁机向项王说道：“如不是沛公首先攻下关中，您怎能这样地长驱直入？如今人家有大功却又要攻击他，这不合乎道义，不如因此好好地款待他。”项王表示同意。
第二天清晨，沛公带百余名骑兵来会见项王。到达鸿门后，随从的骑兵被留在项羽军门之外，沛公由张良陪同步入项王大帐之内。面见项王，沛公向前施礼道歉，说道：“我与将军协力攻秦，将军在河北作战，我在河南作战，然而没有料到能够首先入关破秦，得以于此地同将军再度相见。今日有人散布流言，使将军与我产生隔阂。”
“这都是您的左司马曹无伤，不然的话，我项籍何至于这样。”项王答道。
项王当日留沛公饮酒，入席后，项王、项伯向东而坐，军师亚父范增向南坐，沛公向北而坐，张良向西而坐。宾主各自落座后，范增多次向项王使眼色，再三地举起所佩带的玉玦向项王暗示。这是范增预先同项王约定的动手暗号，但项王却总是装作没有看见，不予回应。
项王是一位乐于公开在战场上通过交战来决定胜负的英雄，亚父范增教他在酒宴上暗中下手杀死沛公，这使项羽心中颇有几分厌恶，同他素来的禀性有些格格不入。然而，项王也觉得军师是为自己着想，不得不表示答应。但是，在项羽的心中，自昨夜项伯从沛公那里回来后的一番劝谏，对如何处置沛公已是犹豫不决。善于言辞的沛公，见面后以赔礼道歉的形式与项王重温当年并肩同秦军作战的友谊和分手后的离别之情，使项王不由得颇有缅怀往事的感慨。沛公在道歉时点出了有小人挑拨离间，这反而使对朋友向来坦诚的项王觉得有几分对不住刘邦，赶忙向沛公作出解释。在这种心情之下，项王又怎能对范增的暗示做出反应并动手杀害沛公？
范增见项王对暗示拒不作出反应，便起身走出帐外，召唤项羽的堂弟项庄并对项庄说：“君王为人心不狠，你进去向前祝寿，祝寿后请求舞剑助兴，趁势将沛公刺杀在座席上。否则，你我都将成为他的俘虏。”
敬完酒后，项庄说：“君王与沛公欢饮，军中没有什么娱乐，请让我舞剑助兴。”项王认为这个主意倒是不错，说：“好。”项庄于是拔剑起舞。张良见情势不对，目视项伯，于是项伯随即也拔剑起舞。两人舞剑的时候，项伯经常用自己的身体掩蔽刘邦，使项庄一时得不到刺杀的机会。在座诸人，除了项羽外，都很紧张，刘邦的额头开始冒冷汗，场面非常富有戏剧性。
张良目睹项庄舞剑，意在加害沛公，感到情况紧急，便起身到达军门去见樊哙。樊哙见张良出来，便急切地问：“今日事情怎样？”
“很危急，现时项庄正在席间舞剑，他的意图是针对沛公一人。”
“这就太紧迫了，让我进去同他拼命。”说完，樊哙便带剑提盾闯入军门，两旁持戟交叉的卫士想要阻止，不让他进去，只见樊哙侧盾一撞，持戟的卫士就都倒在了地上，樊哙进入营门，直奔大帐走来。
入门后，樊哙掀开帷帐，向西站立，瞪着眼睛看项王，头发竖立，两边眼角都裂开了。项王见闯进来这么一个持剑执盾的不速之客，两眼瞪着自己，便下意识地手按宝剑起身，说道：“来客是干什么的？”
“他是沛公的参乘卫士樊哙。”张良代刘邦向项王报告说。
“好一位壮士，赐给他一杯酒。”项王吩咐说。
左右的人赐给一杯酒，樊哙拜谢，起身站立着一饮而尽。
“赐给他猪腿。”项王又吩咐。
左右的人赐给他一条生猪腿，樊哙把盾牌扣在地上，放上猪腿，拔剑切肉而食。”
“好样的壮士，还能再喝酒吗？”项王问樊哙。
樊哙回答说：“臣连死都不躲避，一杯酒有什么值得推辞的？那秦王怀有虎狼的心肠，杀人唯恐不尽，用刑惟恐不够，所以天下人都起来叛秦。怀王与诸将领本有约定：‘先破秦攻入咸阳者称王关中’。今沛公先破秦攻入咸阳，秋毫不敢有所侵犯，封闭宫室，还军霸上，以此等待大王的到来。所以派将守关的原因，是为着防备盗贼的出入和出现意外情况。沛公如此劳苦功高，未有封侯的赏赐，而大王却听信谗言，想要诛杀有功的人，这不过是步已亡秦朝的后尘而已，我私下以为大王不会采取这种做法。”
樊哙本是杀狗出身的一介武夫，竟能如此慷慨陈辞地讲出这样一番大道理来。也正因此言是出于壮士之口，更使得自感理亏的项王一时无言答对，只是连声说道：“请坐。”于是，樊哙在张良的身边坐下。樊哙坐下不久，沛公为逃出虎口，便借口说是上厕所，趁机召唤樊哙出来。
沛公出来后准备逃走，向樊哙说道：“刚才出来时，没有告辞，怎么办才好？”
樊哙说：“大行不顾细谨，大礼不辞小让。如今人为刀俎，我为鱼肉，趁项王还没改变主意，早走为妙，哪里还顾得上那些形式！”
樊哙说完，拥着沛公便走。沛公回身令张良留下来答谢主人。张良问：“大王来时带有什么礼物？”
“我带来白璧一双，准备献给项王，那一双玉斗，是准备献给亚父的。”
“遵命照办。”张良回答。
当时，项王的军队驻扎在鸿门下，沛公的军队驻扎在霸上，相距40里。因情况紧急，沛公为隐蔽目标，置车骑于军门而不用，独自单骑脱身，随同他的只有樊哙、夏侯婴、靳强、纪信，四人都是持剑提盾，步行护卫沛公，从骊山直下，抄芷阳走小路。分手前，沛公嘱托张良：“从这条小道前行，到达我们的军营，不过20里路而已。估计我已回到军营的时候，您再入帐答谢。”
沛公离去后，抄小路回到军营。张良这才进去向主人致谢说：“沛公不胜酒量，不能当面告辞，特派良奉上白璧一双，敬献给大王足下；玉斗一双，奉献给大将军足下。”
“沛公现在何处？”项王问。
“闻知大王有责怪他过错的意思，独自脱身离去，现已回到军营了。”张良回答。
项王接受玉璧放置在座上。亚父范增接过玉斗，放在地上，拔剑将玉斗击碎，指桑骂槐地说道：“唉！这小子不足以与他共谋大事。夺项王天下的必定是沛公，我们这些人都将要成为他的俘虏了。”
沛公回到军营后，立即将曹无伤诛杀。