最终进入咸阳城，灭亡秦的是刘邦。陈胜起义后，旧楚名将项燕之子项梁和项梁侄项羽在吴（今江苏苏州）杀掉秦会稽郡守，起兵响应。不久项梁率领八千子弟兵渡江北上，队伍扩大到六七万人，连战获胜。
闽越贵族无诸和摇也率领族人，跟着秦番阳令吴芮反秦。原沛县亭长刘邦和一部分刑徒逃亡山泽，也袭击沛令起事，归入项梁军中。项梁立楚怀王之孙为楚王。以后，项梁在定陶败死，秦章邯军转戈北上，渡河击赵。
这时，代替蒙恬戍守朔方边塞的王离，也率大军由上郡（治今陕西榆林东南）东出，包围了张耳和赵王歇驻守的巨鹿城（今河北平乡境）。楚王派宋义、项羽救赵，派刘邦西入关中。宋义北至安阳，逗留不进。
项羽杀宋义，引兵渡漳河，经过激战，解巨鹿之围，被推为诸侯上将军。以后，秦将章邯率二十万人向他投降。刘邦迂回进入武关，到达咸阳附近。那时秦二世已被赵高杀死，继立的子婴贬去帝号，称秦王，向刘邦投降。刘邦攻占咸阳，秦亡。
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鸿门宴之后，项羽便领兵西进，项籍入咸阳，烧阿房宫、杀秦王子婴。又分封各路将军为王，刘邦被封为汉王，领地是巴、蜀和汉中共四十一县，国都为南郑（今陕西南郑）。并封秦降将章邯、司马欣、董翳（意）为雍王、塞王、翟王，领关中地，以扼制刘邦。
同时削减刘邦军队至三万人。项羽自称西楚霸王，掌握军队最高统帅权。楚怀王熊心被尊为义帝。后来项羽把义帝迁到郴县给杀了。项羽分封，表面上看去论功行赏，但是实际上却是对原诸侯势力进行重新组合，对服从自己的予以分封行赏，并没有照顾原诸侯在本国的实力与影响。
因此从一开始埋下乱源。而且他又拒绝了谋士自王关中的建议，坚决衣锦还乡。汉元年二月，诸侯罢戏下，各回国。 刘邦只好忍气吞声接受封号，于四月领兵入汉中、并烧毁栈道，以示再也无意东出，以麻痹项籍。 同年五、六月份，齐国贵族后裔田荣不满分封，赶走齐王，杀胶东王，自立为齐王。
11月，刘邦乘机挥军东出，拜韩信为大将，明修栈道，暗渡陈仓 ，重返关中，很快击败章邯，迫降司马欣、董翳，并用计欺骗项籍，使其相信自己取得关中后已心满意足，再也不会东进了。项籍放心去攻打田荣，对西边没有加强防范。最终则陷入齐地泥潭无法抽身。这样给了刘邦绝佳的机会。
参考资料来源：百度百科-刘邦