刘邦落草为寇的同时，陈胜、吴广率领的农民起义正在如火如荼地进行中。所以，刘邦审时度势之后，便带着自己的小队伍回到沛县，夺取了政权，号为沛公。为了提高自己的威望，刘邦自称赤帝的儿子，设祭坛，立赤旗，以沛县为大本营，起兵造反。
除了刘邦的队伍之外，秦末农民战争中还有一支强大的力量，就是原来楚国贵族的后代项羽和叔父项梁领导的，他们在吴中(江苏苏州)起兵，兵力很快达到了近万人。项羽和刘邦很快联合，并相约一起灭秦，共分天下。
“关中王”赴鸿门宴
公元前207年十二月，刘邦的军队到达了咸阳东边不远处的灞上(陕西西安市东)，秦王子婴见大势已去，只得献城投降，将传国玉玺亲手交给了刘邦，秦朝至此灭亡。刘邦率军进入咸阳城，俨然以“关中王”自居，看着富丽堂皇的秦宫，他不觉有些飘飘然了。这时候，项羽打败了章邯，也直奔关中而来，听说刘邦已经擅自称帝，便决定与他决一死战，夺取传国玉玺。当时刘邦只有十万军队，项羽却有四十万精兵，实力相差悬殊。于是，刘邦只有向项羽负荆请罪，表明自己并没有称霸的雄心，以求自保，这便有了历史上有名的鸿门宴。
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当时，项羽的大军压境，本可以轻而易举地灭掉刘邦。可是项羽历来为人磊落，讲究义气，不愿以多欺少，所以没有听从亚父范增的劝说——发兵攻城。于是，刘邦便带着樊哙、张良和一百名精锐亲兵，亲自前往项羽大帐鸿门，当面向他澄清误会，赔礼道歉。在鸿门宴上，亚父范增数次暗示项羽杀掉刘邦，可是项羽总是心有不忍，犹疑不决。最后范增不得不找来项庄舞剑，想趁机杀死刘邦，这就是成语“项庄舞剑，意在沛公”的出处。可是，刘邦始终镇定自若，在张良、项伯和樊哙的保护下，成功实现金蝉脱壳。
鸿门宴后，项羽便领兵西进，分封各路将军为王，刘邦也被封为汉王，领地是巴、蜀和汉中共四十一县，国都为南郑(陕西南郑)。项羽自称西楚霸王，掌握军队最高统率权。反秦义军盟主楚怀王被尊为义帝。
楚汉相争，霸王自刎乌江边
鸿门宴虽然逃过一劫，但楚汉相争，最终还是避免不了一战。刘邦羽翼未丰，决战时机未到，便接受项羽封号，一面向项羽表示自己毫无称霸野心，一面暗暗积蓄力量。他先是趁项羽镇压齐国叛乱之际，迅速攻占三秦，占领了关中大片地区，建立了自己的根据地。
项羽得知刘邦兼并三秦，而且正准备东进伐楚，勃然大怒，但此时他陷入与齐国征战泥潭之中，无暇西顾，便决定“先齐后汉”，主力依然是攻齐。刘邦便趁此机会，不断扩张势力，从函谷关一路东进，占领了河南、山西等很多地方。
汉二年(前205)四月，刘邦乘齐、楚两军胶着之际，在洛阳接受董公“兵出无名，事故不成”，“明其为贼，敌乃可服”的建议，以项羽杀害义帝为口实，三军发丧，缟素三日，发檄文布告全国，号召诸侯们一起讨伐项羽，这便是史上有名的“汉高祖为义帝发丧”。借着各地诸侯的力量，刘邦一举攻占了楚国都城彭城。可是，好景不长，沉湎于胜利之中的刘邦戒备松懈，项羽却亲率三万精兵突袭，汉军大败，元气大伤。
此后又经历了很多大小战役，楚汉之争愈演愈烈，双方耗损都很大。直到汉四年(前203)八月，楚汉两军议和，订立和约“中分天下”，划鸿沟(古运河，位于今河南荥阳以东)为界，东归楚、西属汉，休兵罢战。
和约订立之后，项羽便遵约东撤，而刘邦却背约追击，并约齐王韩信、魏相彭越南下合围楚军。于是，兵乏粮尽的项羽最终被围困于垓下(今安徽灵璧，一说今河南淮阳、鹿邑间)。听到夜晚军队中四面楚歌，项羽认为军心已散，大势已去，便趁夜突围，最终逃到乌江，仅剩二十八骑。当时，乌江亭长劝项羽逃回江东，以图东山再起，可是项羽却觉无颜面对江东父老，便自刎而死。
汉族文化的奠基人
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项羽一死，刘邦便没有了后顾之忧，韩信和彭越便联合诸侯推举刘邦为帝，刘邦开始还假意推辞，最终还是同意了。公元前202年，刘邦在山东定陶汜水之阳举行登基大典，定国号为汉，开启了长达四百多年的统一王朝。
作为大汉盛世的开创者，高祖刘邦的伟大历史功绩永远为后世所称颂与敬仰。他虽然出身市井，得天下于马上，却是汉族文化的奠基者。经过他的开创以及其后世子孙的进一步开拓发展，汉族成为中华民族主体的族名，汉人成为中国人的代称，汉语成为中国语言的代称，汉字成为中国文字的代称。
