刘邦采纳了张良、樊哙的建议，下令闭了宫门，封了府库，率军出了咸阳，重新驻到咸阳之南、灞水之滨的霸上，然后又将关中父老、知名贤士召来，说道：“你们受暴秦的统治实在太苦了，谁敢议论一下朝政，就被定罪斩首，甚至诛灭三族。这样的日子再也不能继续下去了。我奉怀王心之命，进驻关中，就是来解除你们痛苦的。当初怀王心曾说，先入关者王之。如今我已先行入关，当为关中之王。现在，我就与父老、贤达约法三章，杀人者处死，伤人和盗窃者严惩，其余亡秦苛法，一概废除。不论官员百姓，皆可安枕度日，不必惊慌。”
吃尽了苦头的关中父老们听了刘邦的话，无不感激涕零，纷纷馈牛羊、送酒食，犒劳义军。刘邦道：“我军中尚有粮草，众父老不必破费。另外我已传令三军将士，不得敲诈勒索，扰害百姓，违令者斩，父老尽可放心。”
众父老听了，更是把刘邦看成救命恩人，庆幸关中来了这样一位体恤百姓的贤王。这时一个叫鲰生的儒生劝刘邦道：“秦地沃野千里，财富十倍于天下，四周又有险要的关隘，一夫当关，万夫莫开。听说秦将章邯已投降项羽，项羽还封章邯为雍王，占据关中，近日正要来此就职。要是章邯真的入了关，主公可就当不成关中王了。为主公之计，应迅速派兵把守关塞，防止诸侯兵进入。”
刘邦听了，连称好主意，立即下令加强各关塞，特别是函谷关的守卫，并增加了兵力。
且说项羽在巨鹿破釜沉舟，大破秦军后，封章邯为雍王，并收编了秦军降卒二十余万，与张耳、英布、蒲将军等率领着，浩浩荡荡向关中进发。
行军之中，那些原来秦军的大小将吏们不免窃窃私语道：“义军中的多数将士，过去曾到关中做过苦役，每个人身上至今都留着鞭痕，现在章将军诱骗我们投降了义军，向关中开进。进得关还好，若进不了关，他们非把我们带到楚地做苦役不可。那时我们受虐待、吃苦头不说，家中的父母妻子也要被秦王杀死。”
没有不透风的墙。这些议论不久就传到项羽的耳中。项羽本来对二十余万降卒怀有戒心，便召来英布、蒲将军密议道：“降卒人数众多，而且心中不服。他们到了关中，便如虎归山、如鱼入海，到那时作起乱来，我们可就难以制伏了。”
英布和蒲将军说：“我们也有此顾虑。只是这么多人，不知如何处置。”
项羽说：“把这些降卒全部杀掉，只将章邯、司马欣、董翳三人留下，一同入关。”
英布、蒲将军一致赞同，并答应亲自执行。这时，秦军降卒的营寨设在新安（今河南渑池东）城南。一天夜里，皓月西沉，大地被黑暗笼罩，夜幕下的营寨似一片片坟茔，显得格外安静，只有满天的星斗，好像在注视着大地，瑟瑟发抖。营寨中的降卒正在酣睡时，英布突然率部把秦降卒的营寨三面围住，只留一面逃路。降卒们从睡梦中惊醒，慌不择路，一片混乱。英布在乱军中找到司马欣，说道：“将军的部卒反对降楚，暗自谋变，扬言首先将你和章将军、董将军斩首。章、董二将军已躲到项将军帐中。我奉项将军之命，特来救你。”
司马欣刚从睡梦中醒来，懵懵懂懂，不知是计，就跟着英布去了，撇下的那些兵卒们可就遭了殃。楚军闯进营寨中，乱砍乱杀，逃出营寨的，又遭蒲将军伏兵的袭击。可怜二十余万秦军降卒，一夜之间，大部分被杀，偶有幸免者，成为散兵游勇，逃往深山躲避起来。
杀掉二十万降卒，项羽好似除掉身上一大肿瘤，方下令拔营，沿河西进。行进中，两边虽然群山连绵，但并不陡峻，河谷虽蜿蜒曲折，但道路较宽，大军行走，尚无多大困难。不料走了两日，看到山体渐陡，谷涧愈深。又绕过两座山，突然看到前面重峦叠嶂，霞举云飞，两峰对峙，其形如门。项羽惊问：“莫不是到函谷关了吗？”
章邯答道：“是的，前面就是函谷关。过了此关，就算进入关中了。”
这函谷关在今河南灵宝市东北，是关中平原的东大门。它东起崤山，西至潼津，大山中裂，绝壁千仞，谷涧如槽，深险如函，故名函谷，有“崤函之险甲天下”之称。《战国策·秦策》中曾写道：“秦东有崤函之固，车不得方轨，骑不能并行。”函谷关自古就是兵家必争之地，守关的营寨，就建在两峰对峙的险要处。
项羽想到眼看就要入关，眼看就要推翻暴秦，眼看自己就要号令天下，不由激动万分。正在此时，前锋军突然回报：前方关门紧闭，门上插着“刘”字大旗。
项羽闻听惊道：“刘邦已进关了吗？”立即亲自来到关前。仰首问道：“汝等奉何人之命，在此守关？”
关上人答：“奉的是沛公之命，不见关上插着‘刘’字大旗吗？”
“沛公进入咸阳城了吗？”项羽问。
关上人答道：“是二世皇帝把沛公迎进了咸阳城，还把传国玉玺交给了沛公。不过沛公未敢久留，当天就离开咸阳，还军霸上了。”
项羽听了，怀王心当时“先入关者王之”的话又在耳边回响，因此不由痛恨起怀王心来，同时也悔恨自己当时不该答应北救赵国，让刘邦捡了个便宜。不过转念又想，自己手下有几十万军队，进关之后，别说刘邦，就是怀王心，还不得听我的！于是便对关上守军说：“我是大将军项羽，已率大军前来，汝等快开关门，我有要事与沛公商议。”
守军答道：“沛公有令，无论何人，一概不准放入。”
项羽闻听大怒，立即命英布率部攻关，自己在后面督阵，有退后者立斩。
奉命攻关的士卒上前一看，只见深谷中古木参天，阴森可怖，中有曲径小路，沿着陡坡，盘旋而上。山顶不时有巨石滚下，碰撞到山崖峭壁上，发出吓人的怪声。如此险路，不免让人发憷。无奈军令如山，且后有督阵的项将军，只好冒死攀登。关上守军自知占着地利优势，所以信心十足，顽强抵抗。箭矢、炮石似从天而降，攀登的兵士或死在半山坡，或滚入深壑间。但死了一批，又上一批。终究守关人数不多，所备箭矢有限，估计难以守住，只好弃关而逃。英布带着一批士卒登上山顶，打开关门，并将关门上的“刘”字大旗换成了“项”字大旗。
项羽登上关门，顿觉凉风习习，回首望去，千山万壑尽收眼底；向西一看，却是山矮坡缓，谷浅路宽，不免有如释重负之感。
项羽的大军过了函谷关，沿渭水西行几日，来到潼关。潼关是关中东部的最后一道门户。这里虽然也山高谷深，坡陡路险，但比起函谷关来，就好走得多了。且刘邦的潼关守军听说函谷关已经失守，所以未敢抵抗，就打开关门，放项羽大军过去。
过了潼关，地势渐平，再无险阻，项羽便率部继续西行。当走到戏地（在今陕西临潼东北）时，日落西山，夜幕降临。项羽见咸阳城已近在咫尺，唾手可得，便下令在戏地西边的鸿门扎下营寨，在营帐中设酒摆宴，大飨士卒，且与将领们商讨如何对付刘邦。
有的说：“我们都是楚军，共受怀王心之命，如同兄弟。既然都来到了关中，不妨再将怀王心接来，拥立为皇帝。”
有的说：“刘邦先入了关，就派兵严守关塞，不许其他诸侯兵进来，哪有一点兄弟情义，分明是怀有独据关中的野心。留着刘邦，必是后患，不如尽早将他除掉。”
也有的说：“刘邦究竟打着何种主意，我们并不十分清楚。况且我军长途跋涉，师劳力竭，还是暂且休整几日，也顺便摸摸刘邦的底细。他若未怀野心，我们贸然进攻，徒伤兄弟情义；若了解到他怀有野心，再攻打也不为迟。”
诸将七嘴八舌地议论，莫衷一是，项羽听了，一时也拿不定主意。恰在此时，传报刘邦的左司马曹无伤派人前来，说有秘事相告。
这曹无伤当年本是沛县一小吏，因多年未得升迁，心中不平，又听说各地百姓纷纷反秦，想到仍做秦朝小吏，也无出息，便加入刘邦的起义队伍。他跟随刘邦转战各地，自觉谋略超群，想不到入关破秦之后，只让他做了个左司马，继续领兵征战。另外他看得出来，刘邦虽先期入关，也不可能顺顺当当地成为关中王，与项羽必有一场大战。项羽拥兵四十万，而刘邦的兵马，充其量也不过十万，未经开战，胜负已见分晓。与其跟着刘邦吃败仗，不如暗中先与项羽联络，立下殊功，将来也好得个显官要职。他正是出于这种考虑，才差人趁着夜色，离开霸上营帐，来到鸿门。
那人进到帐中，向项羽行过叩拜之礼，然后说道：“左司马让我上禀项将军，沛公进关之后，就派兵严守关塞，不准其他义军进来，特别嘱咐要挡住项将军的队伍，以便他独据关中。沛公下令闭宫室、封府库，为的是供他称王之后独自享用。沛公现在驻军霸上，先是邀集关中父老，约法三章，然后又命萧何、张良制定细则，分派职官，听说还计划任子婴为相。近日就要布告天下。”
项羽一听，拍案骂道：“好个忘恩负义的刘邦！当初他损兵失地，走投无路，全靠了我江东子弟帮助，才使他死而复生，东山再起。那时他流着眼泪，称我的叔父为再生父母，发誓要与我勠力同心，共伐暴秦。不料进得关来，就骤起野心，不仁不义，视恩人如寇仇。这种不知天高地厚之人，明日就要让他尝尝我的厉害！”
正在一旁的范增，也乘机进言道：“听说沛公起兵之前，不过是个乡下无赖，且贪财好色，自起兵之后，宽容大度，成了个仁厚的长者，从中也看出他的大志。特别是征战之中，装得虚怀若谷，每到一地，都召见贤士，收揽人才，联合义军，从中更可看出他的野心。他入关之后，闭宫室，封府库，不取财物，不近女色，向关中父老约法三章，这都是在收买人心。沛公前后判若两人，其志不言自明，将军万勿大意。”
项羽笑笑说：“没有我在赵国战败王离、涉间，收降章邯，消灭掉秦军主力，他刘邦怎么能顺利入关！如今以我四十万大军，战败刘邦，如同捏死个蚂蚁，有何难处！今日士卒饮宴，时又入夜，道路不熟，就让他多活一夜。传令全军，尽可开怀畅饮，然后放心安歇，明日进军霸上。”说罢，又回头对曹无伤的使者说：“你赶快回去，报告左司马，我明日进军，请他做内应。战败了刘邦，我自有重赏。”
来使领命，连夜返回霸上。