陈胜、吴广揭竿而起后，群雄纷纷响应，拉起军队反抗秦朝的暴政，这其中以项羽和刘邦等所拥立的楚怀王势力最大。各地义军以摧枯拉朽之势推翻了秦的统治，在此之后，项羽和刘邦之间为争夺政权展开了战争。
陈胜吴广起义后，项梁和他的侄儿项羽在南方的会稽郡起兵。项梁命令项羽召集吴中的子弟八千余人，渡江北伐，响应陈胜。这项梁正是楚国大将项燕的儿子。楚国被秦国大将王翦所灭之时，项燕兵败自杀。项梁一直想恢复楚国，为父亲报仇。他的侄儿名叫项籍，字羽。项羽小时候曾学习书法，无果；又去学剑，仍不成。于是他立志要学能抵挡一万人的本领，跟着叔父学习兵法，却不肯用心学习也仅“略知其意”而已。项羽身高八尺，身材魁梧，力能举鼎，武艺高强，年轻时便志向远大。有一次秦始皇出巡浙江时，项羽看见车马仪仗威风凛凛，就脱口而出：“取而代之！”
项梁起兵后，由于陈胜、吴广等主要起义领袖都死了，各地起义军的领导权渐渐都落在旧六国贵族手里，他们彼此间争夺地盘，闹得四分五裂。秦国的大将章邯、李由想趁机会把起义军一个个击破。在这个紧要关头，项梁在薛城召开会议，决心整顿起义军。项梁听了谋士范增的意见，把流落在民间的楚怀王的孙子找了来，立为楚王，因为楚国人对当年楚怀王受骗死在秦国的事一直很同情，为了提高队伍的号召力，大家把他的孙子仍称作楚怀王。
第二年，刘邦也带领着一支几千人的队伍来投靠项梁。
刘邦表字季，是沛县人，出身贫寒，但自幼性情仁厚，豁达大度，不拘小节，对耕种田地和经营之类的事情不屑一顾，一心想干一番大事业。他曾经到咸阳去服徭役，正好遇到秦始皇出巡，目睹了随行仪仗的盛况，心中不禁感叹：“大丈夫应当这样才行啊！”
后来，刘邦当上了沛县的亭长，就是掌握一亭之内治安和道路的地方小吏，他并不因为自己职务卑微而自卑，反而常常嘲弄县里官吏的碌碌无为。刘邦和一些志趣相近的人交往很多，沛县的主吏萧何与狱典曹参是他的好朋友。
刘邦的妻子名叫吕雉，他们的结合很有传奇色彩。传说吕雉的父亲为了躲避仇人移居到沛县，由于他和沛县的县令交好，县令摆开宴席为他接风，沛县的官吏和有地位的士绅都前去祝贺。负责收取贺礼的萧何见到刘邦又大摇大摆的前来，知道刘邦没钱送礼，为了戏耍刘邦萧何大声宣布，凡是贺礼不满一千钱的人都要坐在堂下。刘邦分文未带却声称自己贺礼万钱，径直走到上座坐了下来。他气度豪迈，谈笑自如，深得吕公的赏识，吕公认为刘邦相貌出众、有着无限前程，就不顾妻子的反对，把自己的大女儿吕雉许配给了刘邦。吕雉同刘邦成婚后家境并不富裕，吕雉只好去田间劳动以贴补家用。
有一次，上司要刘邦押送一批平民到骊山去做苦工。他们每天赶路，每天总有几个人逃走。于是有一天，他就趁和这些服役的人们一起坐在地上休息时，对大家说：“你们到骊山去做苦工，不是累死也是被打死，就算不死，也不知道哪年哪月才能回乡。我现在把你们放了，你们自己去找活路吧！”大家非常感激，问：“那你怎么办呢？”刘邦说：“反正我也不能回去了，逃到哪儿算哪儿吧。”当场就有十几个人情愿跟着他一起找活路。
刘邦带着这十几个人逃到芒砀山躲了起来。几天后芒砀山上聚集的逃亡者越来越多，萧何和曹参以前就和刘邦交好，这时还暗地跟刘邦来往着。后来陈胜、吴广起义的消息传到沛县，刘邦就在萧何、曹参和樊哙等人的支持下，聚众响应，招集了两三千人。他们先攻占了丰乡，又占领了沛县，大家请刘邦当沛县的首领，称沛公。接着刘邦带了一部分队伍攻打别的县城，不料留在丰乡的部下叛变了，刘邦得到这个消息后想要回去，可是他自己的兵力不足，只好往别处去借兵。到了留城，正好遇见张良也带着一百多人想投奔起义军，两人相见恨晚，一商量觉得附近的起义军中，只有项梁声势最大，决定去投奔项梁。于是刘邦便率众前来投奔了项梁，项梁见刘邦也是一个人才，就拨给他人马，帮助他收回丰乡。从此，刘邦和张良成了项梁的部下，他们的势力逐渐强大，成长为反秦的一支主要力量。
张良是一个很有计谋的人，传说张良年轻时路过一座桥，见到一个老人坐在桥边，等到张良经过时，老人就把鞋子踢到了桥下，要张良帮他捡起来，张良十分尊敬老人，于是就恭恭敬敬的去把鞋给捡起来帮老人穿上，不料那老人把鞋又踢了下去，然后又让张良去捡，张良很奇怪，不过还是照办了。没想到，老人又一次把鞋踢了下去，可是张良很有耐心的又把鞋捡了回来给老人穿上。这时，老人才很满意地说：“嗯，你这个年轻人很尊敬老者，又很有耐心，是个可造之材，今天晚上你再到这里来吧。”说完就走了。张良十分惊讶，不过到了晚上，张良还是如约去了，于是老人传给了他三部“天书”，都是绝妙的兵法，传说张良学会了这三部兵法，终于成了一个有名的军事家。
再说项梁此时节节胜利，不由产生了骄傲轻敌思想，结果在定陶被章邯指挥的秦军打败了，项梁战死。定陶之战后，公元前208年，秦军北渡黄河，攻打起义的赵王歇和张耳，将赵军围困在巨鹿。楚怀王任命宋义为上将，项羽为次将，率兵前往救援。但是宋义率军到达安阳后便畏缩不前，原地驻扎了四十几天，那时阴雨连绵，起义军缺衣少粮，处于困境之中。于是项羽当机立断，杀掉了宋义，迫使楚怀王任他为上将军，随即挥师北上救赵。
项羽率军到达漳河南岸，与秦军隔河对峙。项羽先派英布和蒲将军带领两万精兵渡河，切断秦军的运粮通道，随后自己亲率主力军队渡河，为了置之死地而后生，项羽带领全部军队渡过漳河以后，下令凿沉了船只，毁坏了炊具，烧掉了营舍，每个人只带三天的口粮，于是士卒们无不以一当十，奋勇杀敌。初始，楚军便以雷霆万钧之势，迅雷不及掩耳的速度把秦军包围了起来，他们与秦军进行了九次激烈的较量，项羽身先士卒，冲锋陷阵，英勇杀敌，楚军九战九捷，大败秦军，俘获了秦将王离，杀死了秦副将苏角，解了巨鹿之围。这就是成语“破釜沉舟”的由来。秦将章邯见大势已去，就率领二十万秦军投降了项羽，可是项羽却在西进的途中，在新安城下令将这二十万降卒全部活埋。当初秦将白起坑杀了四十万赵军，不料今日二十万秦军也被活埋了。
项羽率军与秦军激战时，各路援军却都缩在壁垒上观看，不敢参战。战斗结束后项羽召集援军将领，援军将领都跪着前行，不敢抬头去看项羽，从此，项羽成了诸侯军的统帅。
项羽性格高傲、刚愎武断，但其英勇善战，因而威名远扬；刘邦性格狡诈却善于用人。在抗秦的战争中，二人结为联盟，互相援助，彼此的势力都越来越强大，最后楚怀王同诸侯约定，谁先攻入秦的都城咸阳，谁就可以称王。
正当项羽在巨鹿打败秦朝的主力大军，使秦军节节败退、军心涣散之时，刘邦却趁秦军主力被项羽牵制在巨鹿，关中空虚，率军攻破了秦都城咸阳，占领了咸阳。不过刘邦听从了谋士的劝谏，只是将军队安置在咸阳附近的霸上，却没有进入咸阳城。他封闭了秦王的宫殿和钱库，并且安抚咸阳的百姓，同他们约法三章，老百姓看见刘邦待人宽容、军纪严肃都非常高兴，希望刘邦来称王。
项羽知道刘邦先进了咸阳，大为不满，于是率领四十万大军破关而入，进驻咸阳附近的鸿门，准备抢夺咸阳。当时项羽军四十万，刘邦兵力不足十万，双方力量悬殊，刘邦知道自己还敌不过项羽，就采纳张良的计策，买通项羽的叔父项伯为他说情。项羽摆宴鸿门，刘邦带着张良和大将樊哙前往请罪，他告诉项羽自己只是替项羽看守咸阳，只等着项羽进城称王。项羽的军师范增力劝项羽一举消灭刘邦，他说：“刘邦以前是个贪财好色的人，现在他进了咸阳城后，却分文不取，连美女也不要，可见是有大的图谋，我们应该趁他还没有发展起来就杀了他，以绝后患。”鸿门宴时，范增坐在项羽的旁边，几次暗示项羽动手杀掉刘邦，可是项羽却假装没看见。范增就命令大将项庄到酒桌前舞剑助兴，让他借机会刺杀刘邦，可是项羽的叔父项伯也赶紧拔剑陪舞，用身体挡着刘邦，使项庄一直没有机会下手。张良看到情况紧急，赶紧出去找到樊哙，于是樊哙手持着盾牌和利剑直接闯入军帐，斥责项羽说：“刘邦攻下了咸阳，却并没有占地称王，而是回到霸上等着大王你的到来。这样有功的人，你不仅不封赏，还听信小人的话想杀了他！”项羽听后心中有愧，还派人给樊哙猪脚吃。于是刘邦假装上厕所，趁机带着随从跑回霸上自己的军营中去了。谋士范增看见项羽优柔寡断，竟然错过这么好的机会放跑了刘邦，他非常生气地道：“项羽真是不能成大事！看着吧，将来夺取天下的一定是刘邦。”
这就是著名的“鸿门宴”故事。由于项羽认为自己势力强大，轻信了刘邦，刘邦才得以逃脱。
项羽引兵进入咸阳，杀掉了秦王子婴，抢走了秦宫里的宝物和美女，火烧阿房宫，大火三个月都没有熄灭。项羽恃着自己军事上的威名，以诸侯上将军自居，向诸侯发号施令。第二年春天，项羽尊楚怀王为义帝，将其发配到了江南，然后自立为西楚霸王，定都彭城，同时又割地封王，分封了十八个诸侯。他把刘邦封到偏僻的汉中和巴蜀做“汉王”，又故意封秦国的降将章邯、司马欣和董翳为雍王、塞王、翟王，辖治关中以扼制刘邦，企图限制刘邦势力的发展，使他不能东进。刘邦忍气吞声接受了封号，领兵进入了汉中，然后大张旗鼓地烧毁了栈道，向项羽表示自己再也无意出兵。项羽果然相信了刘邦，结果养虎遗患。
不久之后，由于项羽分封不公，引起了诸侯和功臣们的不满，田荣首先据齐反叛，他赶走了齐王，杀了胶东王，自立为齐王，项羽急忙率军讨伐。刘邦乘项羽出兵攻打其他诸侯之时挥军东出，明修栈道，暗渡陈仓，他拜韩信为大将，打着为义帝发丧的名义，重返关中，攻占了咸阳，并且派人联络诸侯，公开声讨项羽，拉开了长达四年之久的楚汉战争的序幕。
接着，刘邦又趁项羽与齐军交战无暇他顾，率军一举攻入楚都彭城，项羽急忙率三万精兵回师相救。此时，刘邦仗恃着自己兵多将广，麻痹轻敌；而项羽则因为收复失地心切，斗志旺盛。三万楚军在项羽率领下，直抵彭城汉军的侧背。楚军勇猛顽强，战斗从拂晓开始，到了午时，汉军已经大败。楚军追汉军到彭城东北的泗水，汉军纷纷落水，死了十余万人，汉军接着向南方山地逃走，楚军紧追不舍，追击至睢水时，又歼灭了汉军数万人，汉高祖只率领数十人马逃出了重围，连他的妻子吕雉和父亲刘太公都做了项羽的俘虏。
彭城一战，项羽决策果断，回兵迅速，出敌不意，击溃汉军数十万人，是我国历史上以少胜多的典型范例。
彭城之战后，项羽乘胜进军，在京邑和索亭间又同刘邦打了一仗，结果项羽被阻在荥阳以东，双方在成皋一带相持了两年多。这两年间刘邦吸取了彭城的教训，采取了正确的作战方针，全力扼守成皋，在持久战中消耗项羽的实力，并伺机反击。项羽急攻不下，十分着急，在这段时间内，双方力量发生了很大变化，汉军由弱变强，项羽军由强变弱。最后刘邦见时机成熟，就向项羽发动总攻，在垓下把项羽所率的军队团团包围。
项羽亲率主力部队十万兵马，也准备给汉军迎头痛击。汉军阵营由大将韩信坐镇，项羽和韩信两位军事奇才，第一次也是最后一次正面决战。
短兵相接不久，韩信见楚军十分勇猛便下令撤退，以免军士在楚军的死战下损伤太多。而项羽仍采猛烈攻势，以打击汉军士气。韩信暗中派孔熙和陈贺带领军队由两侧切断了楚军的退路，让楚军陷入前后夹击中。当项羽反身迎战左右两军时，韩信的主力军又开始袭击楚军，项羽只得在腹背受敌的情况下来回奔波。双方混战了半天，楚军因饥饿而不耐久战，加上敌众我寡，死伤惨重，项羽只得退入垓下闭城坚守。
经过一天的苦战，项羽身心俱疲，到了深夜万籁俱寂时，远处却忽然传来了楚人的歌声，渐渐地四方都响应了起来。垓下城中的楚军都跑到外面来听这熟悉的歌声，念及家中的父母妻儿，不禁悲从中来，掩面痛哭，哭泣的人越来越多。这是张良和陈平设下的奇谋，让营中的楚国人教其他士兵楚歌，在夜半之时楚歌由四面八方传来，彻底打击了垓下楚兵的士气到现在人们都常用“四面楚歌”来形容人陷入了困境。
项羽由军中精选出八百子弟兵，准备冒死突围。他告诉部下他突围而出后将与汉军展开生死决战，而垓下的楚军可向汉军投降，以免不必要的死伤，项羽看着身边的美人虞姬，起身慷慨悲歌：“力拔山兮气盖世！时不利兮骓不逝！骓不逝兮可奈何！虞兮虞兮奈若何！”意思便是“我的力量可以撼动山河，我的气势举世无双，但是时局却对我不利，让我的能力无法发挥，我的宝马失去了雄姿，真是令人遗憾啊，虞姬啊虞姬，我该把你怎么办呢？”虞姬悲泣落泪，也对了一曲：“汉兵已略地，四方楚歌声，大王意气尽，贱妾何聊生！”那是说“汉军已经攻占了我们的土地，四面都是楚国的歌声，如果大王你死了，我又怎么会独自偷生呢？”于是拔剑自杀了。一曲荡气回肠的“霸王别姬”，为中国的正剧历史谱上了爱情的悲歌，至今仍流传。
就在这悲歌与泪水中，项羽领着八百子弟兵，在夜色掩护下由小路突围而出，突袭汉营守卫后全队向南奔驰而去。项羽由于军队太少，必须选择一个较有利的战场来和汉军决战。天将明时，汉军发现项羽已突围，立刻向刘邦报告。刘邦命灌婴亲率五千骑由后面追击。天亮时只剩百余骑，追随在项羽身边，他们误入沼泽地，被汉军的前锋部队追到了，楚军拼死保护项羽，项羽才得以突围到达东城。这时候汉军的前军杨喜向前向项羽挑战，项羽怒目大声呵斥，杨喜的坐骑便遭到惊吓，倒退数里之远。于是项羽率领剩余的楚军再往南撤退到乌江，如果能顺利过江，便可回到他的故乡会稽。
乌江北岸的亭长一向钦佩项羽的英勇，此时已经备好了渡河的船只，打算送项羽返回江东，亭上的人员也打算死战以确保项羽的安全。项羽想到自己率领家乡的子弟兵征战数年，最后却落得如此下场，如今他即使渡江也难以逃过汉军的追杀，反而只会把战火延伸到故乡，徒增些屈辱和悲剧而已，因此低首摇头。亭长见项羽迟疑不定，便积极地劝说：“江东虽然很小，地方也有千里，人口也有十数万，大王仍可划地为王做一方诸侯王啊，到时就还有东山再起的机会啊！”项羽长叹一声，对亭长说：“我的天命已经到头了。况且当年我率领江东子弟八千人渡过乌江，反抗秦朝争霸天下，如今竟然没有一个人生还。纵使江东父老怜惜我，再度拥我为王，我又还有什么颜面回去见他们呢？”
说完，项羽继续和汉军对抗，自己奋勇砍杀了数百汉军。此时项羽已身受数处刀伤，可是在项羽的威名和气概之下，一时没有人敢上前了，项羽大笑了几声，便举剑自刎了。汉将王翳率先冲了过去，割下了项羽的首级。围在旁边的汉营将领也争先恐后地前来争夺项羽尸体，为了争功他们甚至举刀互砍，死了数十个人。最后由杨喜、吕马童、吕胜、杨武各自得到了身体的一部分。项羽一生英雄，却落得如此下场，不能不令人叹息。
然而不论怎样，项羽始终是我国历史上极富传奇色彩的英雄人物，他能征善战，在战场上豪气盖世，是一位超群的军事统帅，一生之中大战数十次，屡战屡胜，古人因此称他有百战百胜之才；然而他也是一个悲剧式的人物，他自恃武力过人，缺乏远见，不善结盟，又妒贤嫉能，刚愎自用，终于导致众叛亲离，军心涣散，败在了刘邦手里。
