刘邦原本是个沛县的头儿，捐了个官因而得了个亭长。高祖曾经到咸阳去服徭役，遇见秦始皇东巡，始皇帝允许人们随意观看。刘邦看见天子仪仗，始皇乘辒辌车，着通天冠服，十分威仪，不禁长叹一声说：“唉，大丈夫就应该这样！”
秦始皇因为“东南有天子气”的传闻再次东巡，路上天降一块陨石，上面写着“始皇帝死而地分”。秦始皇大惊，下令杀掉附近百姓以阻止不利于大秦的事。
后来秦始皇死于沙丘宫，二世胡亥被赵高李斯拥立登基。赵高为了独掌大权而诬陷李斯，使李斯满门抄斩，赵高从此掌握朝廷生杀大权，天下自此而乱。
刘邦有一次奉命押送囚徒，路上逃走不少，刘邦发善心把剩下的人放走。囚徒感恩刘邦的大德，跟从刘邦逃往芒砀山中。路上遇到一条白蛇，刘邦斩蛇，一老妇人哭曰：“赤帝之子杀了我儿！”于是大家更认为刘邦天命所归，乃跟从刘邦在芒砀山中韬光养晦，等待时日起义。
刘邦做亭长时，经常请假到田里去。一次，刘邦的老婆吕雉正在田中除草，一老汉从这里经过来讨水喝，吕雉让他喝了水，还拿饭给他吃。老汉于是给吕雉相面说：“夫人真是天下的贵人。”吕雉又让他给两个孩子相面，他见了吕雉的儿子刘盈，说：“夫人所以显贵，正是因为这个孩子。”他又给刘邦之女刘乐相面，也同样是富贵面相。老汉走后，刘邦正巧从旁边的房舍走来，吕雉就把刚才那老人经过此地，给她们看相，说他们母子都是富贵之相的情况，原原本本地告诉了刘邦。刘邦问这个人在哪，吕雉说：“还走不远。”于是刘邦就去追上了老汉，问他刚才的事，老汉说：“刚才我看贵夫人及子女的面相都很像您，您的面相更是贵不可言。”
陈胜吴广起事，沛县县令想把刘邦找回来起事。结果刘邦已经到城门口，沛县县令却突然反悔，关闭城门。刘邦早预料到，城内城外一起相应，拿下沛县作为自己的根据地。而后，陈胜吴广起义失败时，刘邦也失利不久，刘邦的老乡雍齿背叛了他，投降了实力更大的项羽。渐渐地，反秦起义队伍就形成了刘邦、项羽项梁（项羽的叔叔）两个大分支。于是刘邦项羽结为兄弟，合兵一处，联合众人一同拥立楚怀王熊槐之后熊心为怀王，建都盱眙。
刘邦呆了几个月，向北攻打亢父，援救东阿，击败了秦军。齐国军队回去了，只剩下楚军单独追击败逃之敌。另外让沛公、项羽去攻打咸阳，屠戮了城阳。军队驻扎在濮阳县东边和秦军交战，打败了秦军。
秦军重新振作，守住濮阳，在城周围引水坚守。楚守撤兵去攻打定陶，没有攻下。沛公和项羽向西夺取土地，到了雍兵城下，和秦军交战，大败秦军，斩杀李由。又返回攻打外黄，没有攻下。
项梁两次打败秦军，露出骄傲的神色。宋义进谏，项梁不听。秦朝给章邯增派了军队，趁着黑夜袭击项梁军队。为了防止喧哗，让士兵口里都衔着一根横木棍，结果在定陶打败了项梁的军队，项梁战死。这时，沛公和项羽正在攻打陈留，听说项梁已死，就带兵和吕将军一起向东进军。吕臣的军队驻扎在彭城的东面，项羽的军队驻扎在彭城的西面，沛公的军队驻扎在砀县。
章邯打败了项梁的军队之后，就以为楚地的军队不值得担忧，于是渡过黄河，向北进攻赵国，大败赵军。正当这个时候，赵歇立为赵王，秦将王离在钜鹿城包围了赵歇的军队，这就是所谓的河北军。
秦二世三年（前207年），楚怀王看到项梁军已被打败且项梁被杀，就把都城从盱眙迁到彭城，把吕臣、项羽的军队合在一起由自己亲自率领。任命沛公为砀郡太守，封为武安侯，统率砀郡的部队。封项羽为长安侯，号称鲁公。封吕臣为司徒，他的父亲吕青为令尹。
赵国几次请求援救，怀王就任命宋义为上将军，项羽为次将，范曾为末将，向北进兵救赵。命令沛公向西攻取土地，进军关中。和诸将相约，谁先进入函谷关平定关中，就让谁在关中做王。
秦军强大，常常乘着胜利的威势追击败逃之敌，诸将中没有人认为先入关是有利的事。只有项羽恨秦军打败了项梁的军队，愿意和沛公一起西进入关。怀王手下的臣子们都说：“项羽这个人敏捷勇猛，却又残暴无比。曾经攻下襄城，那里的军民没有一个活下来，都被他活埋了。凡是他经过的地方，没有不被毁灭的。再者，先前陈王、项梁都被打败了，因二人皆非志虑忠纯之人。这一次不如改派忠厚老实的人，实行仁义之事，向秦地的父老兄弟讲明道理。秦地父老兄弟因因秦之****受苦已经良久，若真的能有位忠厚老实的人前去，不欺压百姓，而能使秦地降服。项羽只是敏捷勇猛，因而不能派他去。只有沛公一向忠厚老实，可以派他去。”怀王曰：“善。”于是最终没有答应项羽的请求，派了沛公率领大军向西去夺取土地，一路收集陈胜、项梁的散兵；项羽继续从东部入秦。沛公取道砀县到达成阳，与秦军对垒相持，结果击败了秦军的两支部队。楚军又出兵攻击王离，把王离（王翦的儿子，秦军将领）打得大败。
沛公率兵西进，在昌邑与彭越相遇，和他一起攻打秦军，战事不利。刘邦便撤兵到栗县，正好遇到刚武侯，就趁势把他的军队夺了过来，大约有四千人，并入军队。与魏将皇欣、魏申徒武蒲的军队合力攻打昌邑，没有攻下。沛公没有坚持，继续西进。经过高阳，郦食其负责看管城门，他说：“各路经过此地的多了，我看只有沛公才是个德行高尚忠厚老实的人。”于是他前去求见，游说沛公。沛公当时正张开两腿坐在床上，让两个女子给他洗脚。郦食其见了，只是略微俯身作了个长揖，说：“如果您一定要诛灭没有德政的暴秦，就不应该坐着接见长者。”于是沛公站起身来，整理衣服，向他道歉，请他上坐。郦食其劝说沛公应该袭击陈留，得到秦军储存的粮食。沛公就封郦食其为广野君，任命他的弟弟郦商为将军，统率陈留的军队，与沛公一起攻打开封，没有攻下。继续向西，与秦将杨熊在白马打了一仗，又在曲遇东面打了一仗，大破秦军。杨熊逃到荥阳去了，秦二世派使者将他斩首示众。沛公又向南攻打颖阳，屠戮了颖阳。通过张良的关系，占领了韩国的轘辕险道。
这时，赵国的别将司马卬正想渡过黄河，进入函谷关。沛公就向北进攻平阴，截断黄河渡口。又向南进军，与秦军在洛阳东面交战，战事不利，退回到阳城，聚集军中的骑兵，在南阳县东面和南阳太守吕齮（ｙǐ，倚）交战，打败了秦军，攻取了南阳郡，南阳郡守吕齮逃跑了，退守宛城。沛公率兵绕过宛城西进，张良进谏说：“您虽然想赶快入关，但目前秦兵数量仍旧很多，又凭借险要地势进行抵抗。如果现在不攻下宛城，那么宛城的敌人从背后攻击，前面又有强大的秦军，这是一条危险的道啊。”于是沛公连夜率兵从另一条道返回，更换旗帜，黎明时分，把宛城紧紧围住，围了好几圈。南阳郡守想要自刎。他的门客陈恢说：“现在自刎还太早。”于是越过城墙去见沛公，说：“鄙人听说怀王和诸侯约定，先攻入咸阳的就让他在那里做关中王。现在您停下来攻打宛城。宛城是个大郡的都城，相连的城池有几十座，人民众多且积蓄充足，官民都认为投降肯定要被杀死，所以才都会决心据城坚守。现在您整天停在这里攻城，士兵伤亡必定很多。如果率军离去，宛城军队一定在后面追出；这样，您向西前进就会错过先进咸阳在那里称王的机遇，后面又有宛城强大军队袭击的后患。鄙人替您着想，公不如约定条件投降，封赏南阳太守，让他留下来守住南阳，您率领宛城的士兵一起西进。那些还没有降服的城邑，听到了这个消息，一定会争着打开城门等您。您就可以畅通无阻，不必担心什么了。”沛公说：“善！”于是遵从陈恢的建议，封宛城郡守为殷侯，并封给陈恢一千户。沛公率兵继续西进，所经过的城邑没有不降服的。到了丹水，高武侯戚鳃、襄阳侯王陵也在西陵归降了。沛公又回转来攻打胡阳，遇到了番君的别将梅鋗，就跟他一起，降服了析县和郦县。沛公派遣魏国人宁昌出使秦地，宁昌还没有回来。这时，秦将章邯已经在赵地率军投降项羽了。
当初，项羽和宋义向北去救赵，等到项羽杀了宋义，代替他做了上将军，各路将领如黥布等都归属了项羽；打败了秦将王离的军队，降服了章邯，诸侯都归附了项羽。赵高杀了秦二世之后，派人来求见，想和沛公定约在关中分地称王，沛公以为其中有诈，就用了张良的计策，派郦生，陆贾去游说秦将，并用财利进行引诱，乘此机会前去偷袭武关，攻了下来。又在蓝田南面与秦军交战。增设疑兵旗帜，命令全军，所过之处，不得掳掠，秦地的人都很高兴，秦军瓦解，因此大败秦军。接着在蓝田的北面与秦军交战，又大败秦军。于是乘胜勇战，终于彻底打败了秦军。
