高祖，是沛縣豐邑中陽裡人，姓劉，字季。他的父親名叫太公，母親名叫劉媼。在高祖出生以前，劉媼曾在大澤的堤岸上休息小睡，夢見和神相交合。當時雷鳴電閃天色陰暗，太公前來尋視，就看見有一條蛟龍臥在劉媼身上。不久劉媼懷有身孕，就生下了高祖。
高祖的狀貌，是高鼻樑而臉面有龍相，鬍鬚很美，左腿上生有七十二顆黑痣。他的性情仁厚愛人，喜好對人施捨，心胸豁達。常常表現出大度寬宏的心志，不肯干平常人家生產和經營的事。等到他成年以後，曾試著去做官，當了泗水亭長，對官府中的官吏沒有不加以輕侮的。他喜歡飲酒和好女色，經常從王媼和武負二家的酒店中賒酒。他醉倒了以後，武負和王媼經常看見在他的上面有龍出現，他們感到奇怪。高祖每次買酒留在酒店中暢飲，他們都以高出幾倍的價格出售。等見到高祖醉臥出現的奇怪現象以後，到年底算賬的時候，這兩家酒店經常折斷賒賬的竹簡而放棄高祖所欠的酒錢。
高祖曾經到咸陽服徭役，眼界大開，看到了秦始皇，他非常感慨地歎息說：「唉，大丈夫就應當像這樣！」
單父人呂公，和沛縣令相好友善，他為了避開仇人而跟從沛縣令到沛縣客居，因而在沛縣安家定居。沛縣地區的豪傑和官吏們聽說縣令有貴客來臨，全都前去祝賀。蕭何作為縣令的屬官，負責收受賀禮的事，他對各位賓客說：「送賀禮不足千錢的人，在堂下就座。」高祖作為亭長，平素看不起縣中官吏，於是寫了一張禮單假稱「賀錢一萬」，實際上他沒有帶來一文錢。他入門拜謁，呂公見到他就非常驚奇，起身，在門前迎接他。呂公這個人，喜好替人相面，看到高祖的相貌，就很敬重他，引他入座。蕭何說：「劉季常說大話，能夠做成的事很少。」高祖因受呂公的敬重而隨便輕侮各位客人，就坐在上座，無所謙讓。酒宴喝到盡興時，呂公以目示意懇請高祖留下來。高祖喝完了酒，留到最後。呂公說：「我從小喜好給人看相，讓我看相的人已有很多了，還沒有人能比得上你劉季的相貌，我希望你能夠好自珍愛。我生有一個女兒，我願意把她嫁給你作為你執箕持帚的妻子。」酒宴結束，呂媼對呂公發怒說：「你平時一直認為這個女兒奇特不尋常，要把她嫁給貴人為妻。沛令和你相交友善，他來求婚你都沒有把女兒給他，為什麼你自己盲目地把女兒許嫁給劉季呢？」呂公說：「這件事不是你們女人家所能知道的。」最終把女兒嫁給了劉季。呂公的女兒就是呂後，她生了孝惠帝和魯元公主。
高祖在當亭長的時候，有一次請假回家處理農事。呂後和兩個孩子在田中除草。有一位老父在田間路過來討口水喝，呂後順便還給了他一些飯吃。老父仔細審視了呂後的相貌後說：「夫人是天下的貴人。」呂後讓他替兩個孩子相面，老父看著孝惠帝說：「夫人所以能成為貴人，正是因為這個男孩子。」又為魯元公主看相，也都是貴人相。老父走了以後，恰巧高祖從一旁的田舍走來，呂後對他詳細地講述了有一位路過的客人，為我們母子看相，認為我們都是大貴人。高祖問這個人現在在哪裡，呂後回答說：「還沒有走遠。」於是高祖追上了這個人，向老父詢問面相的說辭。老父說：「剛才我看過的夫人和孩子都和你的面相相似，你的相貌高貴得不能用語言來表達。」高祖感激他說：「若真像老父您所預言，我不會忘記您的恩德。」等到高祖成為高貴的天子以後，卻不知道這位老人在什麼地方。
高祖擔任亭長，就用竹皮做成帽子戴，讓擔任求盜吏的人到薛地去找人製作，他時時戴著這種竹皮冠，等到後來顯貴了還經常戴著，後來被人們稱做「劉氏冠」的就是這種帽子。
高祖以亭長的身份負責遣送本縣去修酈山墓的徒隸，徒隸們有許多在道途中逃亡。高祖自己估計等到了酈山這些徒隸也就全逃光了，他們到達豐西的大澤中，停下來飲酒，夜間就把遣送的徒隸們都放了。他說：「你們都逃走吧，我也從此而遠走高飛了！」徒隸中有十餘位壯士願意跟從高祖。
高祖喝了酒，夜間在草澤中的小道行走，他命令一個人在前面開道。在前面行走的人跑回來報告說：「前面有一條大蛇擋在道路當中，請求退回去。」高祖醉了，他說：「壯士前行，有什麼值得害怕的！」就繼續前行，拔出寶劍斬殺了這條大蛇。大蛇就被砍為兩段，小路也就通暢了。又走了幾里，酒醉得厲害，因而臥倒在地。後面的人來到有蛇的地方，看見有一位老婦人在深夜中哭泣。來人問她為什麼要哭，老婦人說：「別人殺了我的兒子，所以我在哭他。」來人又說：「老婦人您的兒子為什麼被殺？」老婦人說：「我的兒子，是白帝的兒子，變成了一條蛇，擋在道路當中，現在他被赤帝的兒子斬殺，我因此痛哭。」來人聽後認為老婦人說的話不誠實，準備打她，因此老婦人忽然不見了蹤影。後來的人到達了高祖醉臥的地方，高祖酒醒，後來的人把這件事告訴高祖，高祖就在心中獨自歡喜，自認為是赤帝的兒子。那些跟從他的壯士一天天地對他敬畏起來。
秦始皇經常說：「東南地區有象徵天子的雲氣」，因此他向東巡視以圖鎮壓。高祖自己懷疑始皇的行動是衝著他來的，於是他逃亡隱匿起來，藏身在芒山、碭山一帶的山澤岩石之間。呂後和別人一同找尋高祖，經常能夠找到他。高祖很奇怪地問他們為什麼能夠找到。呂後說：「在劉季所居處的地方，上面經常有雲氣環繞，因此我追隨著雲氣尋找，常常能夠找到劉季。」高祖聽後心中歡喜。沛縣地區的一些青年們聽說這件事，有許多人都願意附從他。
秦二世元年秋天，陳勝等人在蘄縣起義，行進到陳地自稱為王，定稱號為「張楚」。有許多郡縣的人全都把他們的官長殺死來響應陳涉。沛縣縣令非常害怕，也想在沛縣反秦而響應陳涉。獄掾曹參和主吏蕭何因此而對他說：「您作為秦廷的官吏，現在卻想要背叛秦，率領沛縣的子弟起義，恐怕沛縣子弟們不會聽從您的命令。希望您能召集那些逃亡在外的人，可以得到幾百人，用他們來強行驅使眾人，眾人不敢不聽從命令。」於是命令樊噲招求劉季。這時候劉季的部眾已發展到幾十近百人了。
於是樊噲陪同劉季前來。沛縣縣令後悔，恐怕劉季來了會發生變故，就關閉了城門據守城池，準備誅殺蕭何和曹參。蕭何和曹參驚恐，越過城池來輔保劉季。劉季於是寫了一封帛書射到城上，對沛縣的父老們宣稱說：「天下的人受到秦統治的痛苦已經很久了。如今父老們雖然替沛縣令守城，但是諸侯們一同興起反秦，現在就要屠戮到沛縣。如果沛縣的人現在共同誅殺了縣令，從子弟當中選擇可以扶立的人而擁立他，以此來響應諸侯，那樣就可以保護家室完整。假若不是這樣，父子們都要被屠戮，就不會有什麼作為了。」於是父老就率領子弟們共同殺死了沛縣縣令，打開城門迎接劉季，準備要把他選為沛縣縣令。劉季說：「天下正處在大亂時候，諸侯們一同興起，如今選擇首領若不妥當，將會一敗塗地。我不敢愛惜自身，而是擔心我的能力淺薄，不能保全沛縣的父兄子弟們。這是一件大事，我希望你們重新推舉能夠擔當這項重任的人。」蕭何、曹參等人都是文官，而且他們顧惜自身，恐怕事業不成，以後會被秦國族滅全家，所以他們全都推讓給劉季。各位父老們都說：「平時我們聽說過有關劉季的一些超凡奇跡，劉季必當顯貴，而且我們佔卜過，沒有人能夠比劉季更吉利。」在這種情況下劉季多次推讓。但是眾人沒有誰敢出任首領，於是就扶立劉季擔任沛公。劉季祠祀黃帝，又在沛縣公庭中祭祀了蚩尤，而且舉行了把血塗在旗上並且祭祀旗鼓的典禮。旗幟都做成紅色，這是因為他所殺的那條蛇是白帝的兒子，而殺死這條蛇的人是赤帝的兒子，所以才以赤色作為尊貴的顏色。於是沛公收集了如蕭何、曹參、樊噲等少年豪吏在內的沛縣子弟二三千人，進攻胡陵、方與等地，退回後據守在豐邑。
秦二世二年，陳涉的將領周章率軍向西攻到戲水後退回。燕、趙、齊、魏等地的豪傑都自立為王。項氏在吳地起兵。秦國泗川郡監名叫平的率領秦軍包圍了豐邑，兩天後，沛公率眾出城和平率領的軍隊交戰，打敗了秦軍。沛公命令雍齒守衛豐邑，他率軍去薛地。泗川郡守壯在薛地被沛公打敗，逃到了戚縣，沛公的左司馬捕得泗川郡守壯並誅殺了他。沛公回師駐軍亢父，到達了方與。
周，也前來攻打方與，還未交戰。陳王派遣魏地人周，攻取土地。周，派人對雍齒說：「豐邑，原來是梁惠王孫假在被秦所滅後遷徙的地方。如今魏地已經有幾十座城邑被平定了。雍齒你如果現在歸降魏國，魏國將封雍齒作為諸侯而讓繼續駐守在豐邑。如果不歸降魏國，我們將要屠戮豐邑。」雍齒原來就不情願附屬於沛公，等到魏國來招降他，他就立刻反叛沛公而替魏國據守豐邑。沛公率軍攻打豐邑，沒有能攻取。沛公生病，軍隊退回到沛縣。
沛公痛恨雍齒和豐邑的子弟們背叛他，他聽說東陽寧君、秦嘉扶立了景駒作為代理王，駐軍在留城，就前往附從他們，想要得到他們出軍攻打豐邑。這時候秦國的將領章邯從陳地向其他地區進攻，他的部將司馬
另率一支軍隊向北平定楚地，屠戮了相城據守的軍民，到達碭郡。東陽寧君和沛公率領軍隊向西方進攻，和司馬 的軍隊在蕭縣的西面交戰，作戰不利。就退回來收兵聚集在留城，又率軍攻打碭郡，經過三日激戰而奪取了碭郡。因此收集了碭地的兵卒，得到五六千人。他們又進攻下邑，攻克了它。回師到達豐邑。聽說項梁在薛地，就帶著一百多名隨從騎兵前往見項梁，項梁給了沛公五千兵卒，五大夫級別的將領十名。沛公回來後，率領著軍隊進攻豐邑。
沛公附從項梁一個多月後，項羽已經攻克襄城而回軍。項梁把所有在外統兵的將領召集到薛城。他聽說陳王肯定是死了，就扶立楚王后代懷王的孫子名叫熊心的作為楚王，把盱台作為都城。項梁稱號為武信君。過了幾個月，向北進攻亢父，援救東阿，打敗了秦軍。齊國的軍隊回歸齊地，楚軍獨自追擊敗逃的敵人，派遣沛公和項羽另外率領軍隊攻打城陽，屠戮了城陽的守軍。駐軍在濮陽的東面，和秦軍交戰，打敗了秦軍。
秦軍又重新整頓軍威，據守濮陽城，決開河堤放水環衛全城。楚軍離開濮陽去攻取定陶，定陶沒有攻下。沛公和項羽向西攻佔土地到達了雍丘城下，和秦軍作戰，大敗秦軍，斬殺了李由。他們回師攻打外黃，外黃沒有攻下。
項梁第二次打敗了秦軍，產生了驕傲的情緒。宋義勸諫說驕兵必敗，項梁不聽。秦國增派了章邯的軍隊，趁著夜幕口中銜著竹枚來偷襲項梁的軍隊，在定陶打敗了楚軍，項梁戰死。沛公和項羽正在攻打陳留，聽說項梁戰死，就率軍和呂將軍一同向東撤軍。呂臣駐軍在彭城東邊，項羽駐軍在彭城西邊，沛公駐軍在碭縣。
章邯打敗了項梁的軍隊後，便認為楚國地區的義軍不足以造成憂患，就渡過了黃河，向北進攻趙國，大敗趙國的軍隊。在這個時候，趙歇立為趙王，秦將王離的軍隊把他的軍隊包圍在巨鹿城中，在巨鹿的軍隊就是所謂的河北軍。
秦二世三年，楚懷王見到項梁的軍隊被打敗，害怕了，就把都城從盱台遷到了彭城，把呂臣和項羽的軍隊合併一處親自統領他們。任命沛公擔任碭郡長，封為武安侯，統率碭郡的軍隊。封項羽為長安侯，封號為魯公。呂臣擔任司徒，他的父親呂青擔任令尹。
趙國多次請求楚軍救援，懷王就任命宋義作為上將軍，項羽作為次將軍，范增作為末將軍，率軍向北救援趙國。命令沛公向西攻佔土地進入關中地區。和各個將領訂下盟約，先進入關中的就可以在這個地區封為王。
在這個時候，秦國的軍隊很強盛，經常是乘勝追擊敗退的諸侯國的軍隊，各個將領沒有人認為首先進入關中地區去攻打秦軍是件有利的事情。惟獨項羽為痛恨秦軍打敗了項梁的軍隊，很激憤，要和沛公一同向西進軍攻入關中。懷王的一些老將領們都對懷王說：「項羽為人急躁凶悍而好興禍端。項羽曾經攻打襄城，攻下後襄城沒有任何一個人能夠生存下來，全城人都被活埋了，他所經過的各地沒有一處不受到殘酷地毀滅。而且楚軍多次進兵要奪取關中地區，前有陳王和項梁的西進，他們都失敗了。不如改派一位寬厚仁義的長者採用實行仁義的方式向西進攻，向秦國的父老兄弟講明道理。秦國的父老兄弟因為他們的君主殘暴而受苦已經很久了，如今果真能得到一位寬厚長者前往，不用侵伐殘暴的手段，秦地應該是能夠被攻下來的。如今項羽暴躁凶悍，現在不能派遣他去。只有沛公是一位平素寬大的長者，可以派遣他前去。」最終沒有允許項羽的請求，而派遣了沛公向西進軍攻取土地。沛公收集原屬於陳王、項梁而被秦軍打散的士卒。就道經碭城到達成陽，和槓裡的秦軍對壘，消滅了秦兩支軍隊。這時楚軍在河北出兵攻擊王離的軍隊，把這支秦軍打得大敗。
沛公率軍繼續西進，在昌邑縣遇到了彭越，因而和彭越的軍隊共同向秦軍進攻，戰鬥沒有取得勝利，他們回軍到達栗縣，又遇到剛武侯，奪取了剛武侯的軍隊，獲得了大約四千多人，合併到一處。和魏將皇欣、魏國申徒武蒲的軍隊共同進攻昌邑，昌邑沒有被攻下。
又向西路過高陽。高陽人酈食其對把守城門的官吏說：「各個將領經過這裡的很多，我看只有沛公是一位心胸寬大的長者。」於是他求見並開導沛公。沛公正坐在床邊，命令兩個女子替他洗腳。酈食其入見而沒有行拜禮，只是作了一個揖，他說：「足下若是一定要誅伐無道的暴秦，不應該坐著接見年長的人。」因此沛公起身，穿好衣服而向他道歉，延請他坐在上座。酈食其勸導沛公襲擊陳留，以獲得秦積存在陳留的糧食。攻取陳留後沛公就封酈食其為廣野君，任命酈商擔任將軍，率領著陳留的軍隊，和沛公的軍隊一同進攻開封，開封沒有攻克。又率軍向西和秦將楊熊在白馬交戰，又在曲遇東面交戰，徹底打垮了這支秦軍。楊熊逃到了滎陽，秦二世派遣使者把戰敗的楊熊斬殺了示眾。沛公向南進攻穎陽，屠戮了堅守不降的軍隊。又借助張良的力量就佔領了韓地/轅。
在這個時候，趙國的別將司馬卬正在準備渡過黃河進入關中，沛公就向北攻打平陰，斷絕了司馬卬渡河所要經過的黃河渡口。又向南進軍，在洛陽東面和秦軍交戰，軍隊沒有取得勝利，回軍到達陽城，收整軍中的戰馬車騎，和南陽郡守呂）在韜地東面交戰，打敗了秦軍。佔領了南陽郡，南陽太守呂）逃跑，在宛城中堅守不戰。沛公率軍放過宛城繼續向西進攻。張良勸阻說：「沛公您雖然急切地想要攻入關中，但是秦軍還很多，而且他們又憑藉著險關拒守。現在如果不攻克宛城，那麼宛城的秦軍從我軍後方攻擊，強大的秦軍主力又擋在前面，這是一條危險的道路。」因此沛公就率領軍隊從別的道路趁著夜幕返回，變換了旗幟，在黎明時分，把宛城包圍了三重。南陽郡守想要自殺，他的舍人陳恢說：「現在離死還早呢。」於是他越過城牆來見沛公，說：「我聽說您和各個將領訂立了盟約，誰先進入咸陽誰就可以在關中稱王。如今足下停留下來圍守著宛城。宛城，是大郡的都城，聯結的城市有幾十座，人民眾多，積蓄的物品也很多，官吏們自己認為投降一定會被殺死，所以都決心據城堅守。如今足下整日停留在這裡攻城，士卒死傷的人一定很多；率軍離開宛城，宛城的軍隊一定會尾隨足下身後追擊，這樣，足下在前面已失去了先入咸陽的盟約，後面又有著強大的宛城軍隊的威脅。為了足下著想，不如訂立盟約而招降宛城，封賞它的郡守，因而讓他留下來守住南陽，率領他的軍隊一同向西進攻。那些還沒有被佔領的城邑，聽到了足下招降的信息就會爭著開放城門而等待您的軍隊來臨，這樣就會使足下暢通無阻地向咸陽行進。」沛公說：「很好。」就封宛城的南陽郡守為殷侯，封陳恢為千戶侯。領兵向西進軍，沒有不歸附的城邑。到達丹水，高武侯戚鰓和襄侯王陵都在西陵投降。回師進攻胡陽，遇到番君的別將梅，便和他聯合作戰，招降了析城和酈城。派遣魏人寧昌出使秦國，在使者還沒有回來的時候，章邯已經在趙地率秦軍投降了項羽。
起初，項羽和宋義向北進軍援救趙國，等到項羽殺了宋義，代替他作為楚軍的上將軍，黥布等各位將領都歸屬項羽指揮，打垮了秦將王離的軍隊，降服了章邯，諸侯都附從項羽。等到趙高殺死秦二世以後，派人前來，想要和沛公訂立盟約分割關中的土地而各自稱王。沛公認為這是詭詐的陰謀，就採用張良的計策，派遣酈食其、陸賈前去勸說秦國的將領，以利引誘他們；沛公趁機攻打武關，打垮了守關的秦軍。又和秦軍在藍田南面交戰，設置了許多旗幟來疑惑秦軍用來表示沛公軍隊眾多，所經過的地方不准擄掠，秦國的人非常高興，秦軍瓦解，因而打垮了他們。又在藍田北面和秦軍交戰，又打垮了秦軍，乘勝追擊，就徹底打敗了秦軍。
漢王元年十月，沛公的軍隊就比諸侯們的軍隊先到達霸上。秦王子嬰坐著白馬拉著的素車，用繩子套在脖頸上，封存了皇帝的璽印符節，在軹道旁向沛公投降。各個將領中有人提出應誅殺秦王。沛公說：「起初懷王派遣我向西進軍入關，最根本的原因是因為我能夠寬容待人；而且人家已經屈服投降，再要謀殺他，這樣做不吉利。」就把秦王交給官吏們看守，接著向西進入咸陽。沛公想要住進秦國的宮室中休息，由於樊噲和張良的勸阻，才封藏了秦國的重寶財物府庫，退回到霸上駐軍。沛公召來各縣的父老豪傑們說：「父老們受到暴秦苛法的痛苦已經很久了，人們若是說一些和朝廷不一致的話就會被定為誹謗之罪而遭到滅族，人們相互私語就要被誅殺而在街市中示眾。我和諸侯們訂立立了盟約，先進關的就在關中地區稱王，所以我應當在關中稱王。我和各位父老們訂立盟約，只定下三章法律：殺人者處死刑，傷人和盜搶他人財物的人要各當其罪。其餘的秦朝法律全部廢除。各級官吏都像以前一樣各守其職。我之所以前來伐秦，目的是為了替父老們除去禍害，不是要對你們進行侵凌施暴，大家不要害怕！而且我退兵駐在霸上的原因，是等候諸侯們到來共同制定一個約法。」就派人和秦朝官吏到各縣鄉城邑巡行，把變化的情況告訴他們。秦國人非常高興，爭著把牛羊酒食等物拿來慰勞沛公的軍士。沛公又謙讓而不接受這些禮物，說：「倉庫中糧食很多，我們不缺少這些東西，我不想讓大家破費。」人們又更加歡喜，惟恐沛公不在關中做秦王。
有人勸諫沛公說：「秦國比全天下富有十倍，地理條件又佔有強大的優勢。現在聽說章邯投降了項羽，項羽給他的封號是雍王，讓他在關中稱王。如今他們若來到關中，恐怕沛公您不能擁有關中地區。應該立刻派遣軍隊把守函谷關，不要讓諸侯的軍隊進入，在關中地區逐步徵集一些士卒來加強自己的軍力，抗拒他們。」沛公認為這個計謀有道理，就按照行事。
十一月中旬，項羽果真率領諸侯的軍隊向西進軍，在準備進入函谷關的時候，關門卻關閉了。他聽說沛公已經平定了關中地區，大怒，派遣黥布等人攻破了函谷關。
十二月中旬，就到達了戲地。沛公的左司馬曹無傷聽說項王大怒，準備攻打沛公，他就派人對項羽說：「沛公準備在關中稱王，任用子嬰擔任丞相，秦國所有的珍寶都歸他所有。」他希望以此來求得項羽封給官爵。亞父范增勸項羽攻打沛公。當時讓士卒飽餐，準備到早晨日出時和沛公軍隊交戰。這時候項羽擁有軍隊四十萬人，號稱百萬。沛公擁有十萬士兵，號稱二十萬人，力量敵不過項羽的軍隊。恰逢項伯想要救張良一命，在夜間前往霸上見張良，因而項伯對項羽講說道理，項羽停止了向沛公的進攻。沛公帶著隨從的一百多名騎兵，驅馬來到了鴻門，見到了項羽並向他道歉，項羽說：「這是沛公的左司馬曹無傷對我說起的，不然，我項籍為什麼會生此疑心呢！」沛公因為有樊噲和張良勇智相助的緣故，才能夠擺脫危難而回歸軍中。沛公回來以後，立即誅殺了曹無傷。
項羽就向西進軍，屠戮和焚燒了咸陽城內的秦宮室，他們所到過的地方沒有不遭到摧殘和毀滅的。秦地人大失所望，但是卻因為害怕，不敢不服從項羽罷了。
項羽派人回去向懷王報告請示。懷王說：「按照原來的約定行事。」項羽怨恨懷王不肯派遣他和沛公一同向西進軍入關，卻讓他向北進軍救援趙國，所以才在天下人爭取誰先進入關中而稱王的盟約中落後。項羽因此說：「懷王這個人，是我家項梁所扶立的，他沒有可資為王的功勞，憑什麼主持訂立盟約！實際上平定天下的人，是諸位將軍和我項籍。」就假裝尊奉懷王為義帝，實際上不執行他的命令。
正月，項羽立自己為西楚霸王，統治梁、楚地區的九個郡，把彭城作為都城。他背叛了前約，另立沛公為漢王，統治巴、蜀、漢中地區，以南鄭作為國都。把關中地區一分為三，立秦國的三位降將為王：章邯為雍王，以廢丘作為都城；司馬欣為塞王，以櫟陽作為都城；董翳為翟王，以高奴作為都城。楚國的將軍瑕丘申陽被封為河南王，以洛陽作為國都。趙國的將軍司馬卬被封為殷王，以朝歌作為都城。趙王歇被遷徙為代王。趙相張耳被封為常山王，以襄國作為都城。當陽君黥布被封為九江王，以六城作為都城。懷王的柱國共敖被封為臨江王，以江陵作為都城。番君吳芮被封為衡山王，以邾作為都城。燕國的將軍臧荼被封為燕王，以薊城作為都城。原燕王韓廣被遷到遼東為王。韓廣不聽從，臧荼攻打他並在無終地區把他殺死。把河間地區的三個縣分封給成安君陳餘，他居住在南皮。封梅為十萬戶侯。
四月，各路諸侯的軍隊在戲下解散，諸侯們各自回歸封國。
漢王前往封國，項王分派三萬士卒跟從漢王，楚軍和諸侯軍隊中仰慕漢王而自願跟從他的有幾萬人。漢王的軍隊道經杜縣南進入名叫蝕的谷道。他們過去以後就焚燒了棧道而斷絕道路，以此防備諸侯軍隊來襲擊他們，同時也是向項羽表示漢王沒有向東進攻的意圖。到達了南鄭，已有許多將官及士卒在道途中逃亡回家，沒有逃走的士卒都唱著想要東歸回老家的歌曲。韓信勸導漢王說：「項羽分封立有功勞的各位將軍為王，而唯獨大王您卻被封在南鄭，這是對您的遷徙貶黜。軍官和士兵們都是太行山以東地區的人，他們日夜盼望著東歸故鄉，利用他們熱烈盼望回鄉的迫切心情，能夠建立大功。如果是在天下安定以後，人人都在樂享安寧，那時候將沒有什麼便利的形勢可以利用，不如現在決策向東發展，爭奪天下的大權。」
項羽出了函谷關，就派人遷徙義帝。他說：「古代的帝王擁有方圓千里的土地，一定要居住在江河的上游。」於是他就派遣使者把義帝遷徙到長沙郴縣，催促義帝起程。義帝的群臣稍微有背叛項羽的行動，項羽就暗地裡命令衡山王、臨江王襲擊他們，在江南殺死了義帝。
項羽怨恨田榮曾不出兵援助項梁，所以立齊將田都為齊王。田榮對此憤怒，因此自立為齊王，殺死了田都而反叛楚國；授給彭越將軍的印信，命令他在梁地造反。楚國命令蕭公角進攻彭越，彭越打垮了他們的軍隊。陳餘怨恨項羽沒有封自己為王，就命令夏說去勸說田榮，請求他調遣軍隊由陳餘率領進攻張耳。齊國調撥了軍隊給陳餘，打敗了常山王張耳，張耳逃亡歸附了漢王。陳餘從代地把趙王歇迎請回來，重新擁立他作為趙王。趙王因此封立陳餘為代王。項羽知道這件事後大怒，向北進軍攻打齊國。
八月，漢王採用韓信的計策，從原先來到漢中時所走過的故道還師關中，襲擊了雍王章邯。章邯在陳倉迎擊漢軍，雍國的軍隊戰敗，退兵逃走，在好畤縣停止敗逃而和漢軍交戰，又再一次失敗，逃到了廢丘。於是漢王就平定了雍地。向東進軍到達了咸陽，率領軍隊把雍王圍困在廢丘，而又派遣諸位將領攻取平定隴西、北地、上郡。命令將軍薛歐和王吸率軍出武關，借助王陵在南陽的軍隊，來到沛縣去迎接太公和呂後。楚國聽說這件事，發動軍隊在陽夏阻擋他們，使他們不能前行。又封原吳令鄭昌為韓王，在韓地阻擋漢王的軍隊。
二年，漢王向東進軍攻取土地，塞王司馬欣、翟王董翳、河南王申陽都投降了漢王。韓王鄭昌不服從漢王，漢王派遣韓信向他進攻並打垮了他。就在這時設置了隴西、北地、上郡、渭南、河上、中地等郡。在關外設置了河南郡。改立韓國太尉信為韓王。各個將領假若是率領一萬軍或以一郡的地方投降的，就被封為萬戶侯。修築河上郡的要塞。那些原來秦國所擁有的苑囿園地，都允許人們取得而作為田地耕種。正月，俘虜了雍王的弟弟章平。大赦天下罪犯。
漢王出函谷關而來到陝縣，安撫關外的父老。回來以後，張耳前來拜見，漢王很優厚地接待了他。
二月，下令除去秦朝的社稷，改立漢朝的社稷。
三月，漢王從臨晉縣渡過黃河，魏王豹率軍隨從，佔領了河內地區，俘獲了殷王，設置了河內郡。又向南渡過平陽津，到達洛陽。因為義帝被殺的緣故，新城的三老董公攔阻漢王的車駕而向漢王敘說。漢王聽說了這件事，袒露著左臂大哭。於是就為義帝發喪，親自舉辦了為期三天的喪禮。漢王派遣使者告訴諸侯們說：「天下人共同擁立義帝，我們都作為臣子而臣服於他。如今項羽把義帝流放到江南並殺害了他，這是大逆不道。寡人親自為義帝治辦喪事，諸侯們都應該身著素白的孝衣。寡人將要出動關內所有的軍隊，會集河南、河東、河內三郡的士兵，坐著戰船順漢江漂浮南下，希望和諸侯王一同征伐楚國殺害義帝的人。」
這時候項王正在向北進攻齊國，田榮和項王在城陽展開激戰。田榮被打敗，逃到平原。平原人殺死了田榮。齊國各地都投降了楚國。楚國因而焚燒了齊國的城邑，擄掠了他們的子女。齊國的人們又反抗楚國。田榮的弟弟田橫扶立田榮的兒子田廣作為齊王，齊王在城陽反擊楚軍。項羽雖然聽說漢軍向東方進兵，既然已經和齊國的軍隊交戰，就打算打垮了齊軍以後再去反擊漢軍。漢王因此能夠驅使五路諸侯的軍隊，結果攻入了彭城。項羽聽說這件事，就率軍離開齊國，從魯地出發而道經胡陵，到達蕭縣，和漢軍在彭城靈壁東面的睢水岸上展開了激戰，打敗了漢軍，殺死了漢軍許多士卒，睢水因為有眾多被殺死士卒的屍首堵塞而不能暢流。而後又在沛縣抓到了沛公的父母妻子，把他們安置在軍中作為人質。在那個時候，諸侯們看到楚國強大而漢軍失敗，反而都背離了漢國而重又歸附楚國。塞王司馬欣逃到了楚國。
呂後的兄長周呂侯為漢王統率軍隊，駐守在下邑。漢王戰敗後逃往這裡，逐漸收集了一些潰逃的士卒，軍隊駐守在碭地。漢王就向西經過梁地，到達了虞縣。派遣使者隨何前往九江王住地，對隨何說：「您假若能夠讓黥布舉兵反叛楚國，項羽一定會留下來進攻他。項羽假若能被拖住幾個月，我爭取天下的大業就一定能夠成功了。」隨何前往勸說九江王黥布，黥布果真背叛楚國。楚國派龍且前往征伐黥布。
漢王在彭城戰敗以後而向西逃跑的時候，在行進途中派人尋求自己的家室；他的家室也紛紛出逃，沒有能夠相互遇到。彭城戰事失敗後只得到了孝惠。六月，立孝惠為太子，大赦天下罪犯。命令太子守衛櫟陽，凡是在關中地區的諸侯王的兒子都會集到櫟陽充當太子的侍衛。漢軍決引河水灌淹廢丘，廢丘城中的守軍投降，章邯自殺。廢丘更名為槐裡。於是下令負責祭祀的官員祭祀天地四方上帝山川，按照時令舉行祭祀。發動關內地區的士卒據守要塞。
這時候，九江王黥布和龍且作戰，沒有取得勝利，他就和隨何抄小路歸附漢王。漢王逐漸收集了一些潰散的士卒和各路將領，等到關中出動增援來的士卒，因此在滎陽的漢軍勢力大振，在京、索地區打垮了楚軍。
三年，魏王豹向漢王請假歸家探視父母的疾病，當他到達了魏地以後就立刻斷絕了河津的要道，反叛漢王而附屬於楚國。漢王派遣酈食其去勸說魏王豹，豹不聽從。漢王派遣將軍韓信襲擊他，徹底打垮了他的軍隊，俘虜了魏王豹。於是就平定了魏地，在這裡設置了三個郡，它們的名稱是河東郡、太原郡、上黨郡。漢王於是命令張耳和韓信接著向東進軍佔領了井陘而進攻趙國，斬殺了陳餘及趙王歇。第二年，漢王封張耳為趙王。
漢王駐軍在滎陽南面，修築了連接到黃河岸邊帶有圍牆的甬道，以此來獲取敖倉的糧食。漢王和項羽相互對峙了一年多。項羽多次侵奪漢軍運糧的甬道，漢軍缺乏糧食，於是楚軍把漢王的軍隊包圍了。漢王請求和解，要求把滎陽以西的地區劃割給漢國。項羽沒有接受這個條件。漢王對此感到憂慮，就採用了陳平的計策，調給陳平四萬斤黃金，用它來離間楚國的君臣。因此項羽就開始懷疑亞父范增。亞父當時勸項羽趁勢攻克滎陽，等到他被項羽猜疑後，就很憤怒，以年老為由而辭職，希望項羽能賜給他一副自由的身軀回去做平民百姓，他還沒有到達彭城就病死了。
漢軍的糧食斷絕，於是在夜間使二千多名女子身披鎧甲冒充軍士而從滎陽城的東門出城，楚軍因此向這支隊伍四面進攻，將軍紀信就乘坐著漢王的車駕，假扮成漢王，欺騙了楚軍。楚國的軍士誤認為俘獲了漢王而高興地都喊萬歲，來到東城觀看俘獲漢王的盛景，因此才使漢王能夠帶著幾十名騎士出西門而逃離困境。漢王臨走時下令由御史大夫周苛、魏豹、樅公守衛滎陽。那些不能作為漢王隨從的將領和士卒，都留在城中。周苛和樅公互相商議說：「叛國的國王，很難和他一起守衛城池。」因此他們誅殺了魏豹。
漢王出了滎陽城而進入關中，他收聚軍隊而準備重新向東方進攻。袁生勸導漢王說：「漢和楚在滎陽對抗了幾年，漢軍經常受困。希望君王您出兵武關，項羽一定要率領滎陽的楚軍向南轉移，君王您深挖濠溝、高築壁壘來據守不戰而拖住楚軍，使滎陽和成皋地區的漢軍得到間息休整。派遣韓信等人去安撫黃河以北的趙地，聯合燕國和齊國，那時君王再重新進軍滎陽，也不為晚。這樣，就會使楚國所要防備的地區增多，力量分散，而漢軍得到休整，再重新和楚軍交戰，一定能夠打垮楚軍。」漢王聽從了他的計策，出動軍隊駐守在宛城和葉城地區，和黥布在行途中收聚散亡的軍隊。
項羽聽說漢王在宛城，果真率軍向南進兵。漢王堅守壁壘而不和楚軍交戰。這時候彭越的軍隊渡過了睢水，和項聲、薛公在下邳交戰，彭越的軍隊打敗楚軍。項羽就率軍向東攻擊彭越。漢王也率領軍隊向北而駐紮在成皋。項羽打敗了彭越的軍隊而迫使他逃走以後，又聽說漢王重新駐軍在成皋，於是重新率領軍隊向西進軍，攻克了滎陽，誅殺了周苛、樅公，而俘虜了韓王信，趁勢包圍了成皋。
漢王衝出圍困而長驅遠走，單獨和滕公夏侯嬰共乘一車逃出成皋城北邊的玉門，向北渡過黃河，奔馳到夜晚而在脩武住宿。漢王自稱是使者，在早晨急馳進入張耳和韓信的營壘中，而強行收回了他們的軍隊。就派遣張耳向北在趙地去大量收集士卒，派遣韓信向東攻擊齊國。漢王得到了原屬於韓信的軍隊，就又重新振作起來。領兵來到黃河邊，向南進軍而在小脩武城的南面犒勞軍隊，準備重新和楚軍交戰。郎中鄭忠就勸止漢王讓他高築壁壘且深挖溝壕，堅守而不要和楚軍交戰。漢王聽從了他的計策，派遣盧綰和劉賈率領步兵二萬人、騎兵幾百人，渡過白馬津，進入楚地，和彭越的軍隊在燕縣外城再度攻擊並打敗了楚軍，結果重新收復了梁地十幾座城。
淮陰侯韓信受命向東攻打齊國以後，還沒有渡過平原城的時候，漢王派遣酈食其前往遊說齊王田廣，田廣反叛楚國，和漢訂立和約，共同進攻項羽。韓信採用蒯通的計策，趁機襲擊而攻破了齊軍。齊王烹殺了酈食其，向東逃跑到高密縣。項羽聽說韓信已經發動黃河以北的軍隊攻破齊國和趙國，並且準備向楚國進攻，就派遣龍且和周蘭率領軍隊前去攻打韓信。韓信和他們交戰，他部下的騎兵將軍灌嬰攻擊楚軍打垮了楚軍，殺死了龍且。齊王田廣投奔了彭越。在這個時候，彭越率領軍隊居住在梁地，往來轉戰使楚國的軍隊疲於奔命，並且斷絕了項羽軍隊的糧食供給。
四年，項羽就對海春侯大司馬曹咎說：你要謹慎地守住成皋。
如果漢軍前來挑戰，千萬不要和他們交戰，只要不讓他們能夠向東發展就可以了。我在十五日內一定能夠平定梁地，那時再來和將軍會合。於是項羽率軍在行進中攻打陳留、外黃、睢陽，攻克了它們。漢軍果然多次向楚軍挑戰，楚軍堅守不出，派人羞辱他們五六日，大司馬被激怒，率軍渡過了汜水。當楚國士卒渡河剛渡了一半的時候，漢軍向他們發動了攻擊，打敗了楚軍，獲得了楚國所有的金玉財貨。大司馬咎和長史欣都在汜水岸邊自剄。項羽到達了睢陽，聽說海春侯的軍隊被打敗，就率軍回師。漢軍正在滎陽的東面圍攻鍾離繻，項羽來到，漢軍全都逃奔到險阻地帶。
韓信打垮了齊國以後，派人對漢王說：「齊國是靠近楚國的邊遠地區，我的權力輕，假若不立為代理齊王，恐怕我不能安定齊國。」漢王想要攻伐他，留侯張良對漢王說：「不如順其意而立他為王，使他能夠為了自己的利益而守衛齊地。」就派遣張良拿著印綬去封立韓信為齊王。
項羽聽說龍且的軍隊被韓信消滅，就很驚恐，派遣盱台人武涉前去勸說韓信。韓信沒有聽從。
楚、漢相互對峙了很久而沒有決出勝負，壯年男子苦於軍旅兵役，老弱疲於轉運軍糧，漢王和項羽相互在廣武之間對話。項羽想要和漢王單獨挑戰。漢王歷數項羽的罪惡說：「當初我和項羽一同接受懷王的命令，說首先進入並平定關中地區的人就被封為關中的王，項羽違負盟約，封我為蜀漢地區的王，這是第一條罪狀。項羽假稱詔令殺害卿子冠軍宋義而提升自己為上將軍，這是第二條罪狀。項羽已經解救了趙國的圍困，本來應當回師述職，卻擅自強迫諸侯率軍入關，這是第三條罪狀。懷王約定進入秦地後不許施暴擄掠，項羽燒燬了秦國的宮室，挖掘了始皇帝的墳墓，把秦國的財富據為己有，這是第四條罪狀。又逞強殺害了秦國投降的國王子嬰，這是第五條罪狀。運用欺詐的手段在新安活埋殺害了秦國子弟二十萬人，卻封他們的將領為王，這是第六條罪狀。項羽把他的部將們都封在條件好的地區為王，而遷貶驅逐這些地區原有的君主，促使他們的臣下為爭王位而成為叛逆的人，這是第七條罪狀。項羽把義帝驅逐出彭城，把這裡作為自己的都城，剝奪了韓王的國土，把梁、楚的地方合併在一起而自己佔有，多分給自己封土，這是第八條罪狀。項羽派人在江南暗殺義帝，這是第九條罪狀。總之你身為人臣而弒殺君主，誅殺已經投降的人，處理政事不公平，主持盟約不守信用，這是天下人所不能容忍的，是大逆不道，這是你的第十條罪狀。我用扶持正義的軍隊而聯合諸侯誅殺殘暴的賊子，驅使犯罪服刑的人擊殺項羽，何苦要和你單身獨戰！」項羽聽後非常憤怒，埋伏下弓弩射中了漢王。漢王胸部受傷，卻用手捂著腳，說：「賊虜射中了我的腳趾！」漢王因受創傷而臥床養病，張良堅決請求漢王起床去慰勞軍隊，以此來安穩士卒的情緒，不使楚軍佔勝利的威勢壓倒漢軍。漢王出來到軍中巡視，漢王的病傷更加嚴重了，因此急馳進入成皋城中。
漢王的傷病痊癒了以後，向西進入函谷關，來到了櫟陽，慰問父老，設酒宴款待他們，在櫟陽市中砍下了原塞王司馬欣的頭掛在木桿上來示眾。逗留了四天，又重新回到軍中，駐軍在廣武。關中地區增派出更多軍隊。
在這個時期，彭越率領著他的軍隊在梁地往來轉戰，使楚軍飽受往返奔波的困苦，斷絕了楚軍糧食的供應。田橫前往跟從他一起作戰。項羽多次前去攻擊彭越等人，齊王韓信又進軍攻擊楚軍。項羽驚恐，就和漢王訂立和約，中分天下，把鴻溝以西的地區劃割給漢，鴻溝以東的地區劃歸給楚。項王放回漢王的父母妻子，軍隊的官兵們都高呼萬歲，就回師而分別離去。
項羽退兵而回歸東方。漢王也想要率領軍隊向西回歸，又採用了留侯張良和陳平的計策就進兵追擊項羽，到達陽夏南面軍隊停止了追擊，和齊王韓信及建成侯彭越約定了會合的時間而共同攻打楚軍。漢軍到達固陵，韓信和彭越沒有按期前來會合，楚軍攻擊漢軍，打敗了漢軍。漢王重新進入營壘中，挖掘深溝進行據守。採用了張良的計策，因此韓信、彭越都率軍前往。等到劉賈進入楚地，圍攻壽春，漢王在固陵戰敗以後，就派遣使者召喚大司馬周殷出動九江地區的軍隊迎接武王黥布，在行軍途中屠戮了城父城中的守軍，隨劉賈及齊、梁諸侯的軍隊都到垓下大會師。漢王封立武王黥布為淮南王。
五年，高祖和諸侯的軍隊共同向楚軍發動進攻，和項羽在垓下展開了大決戰。淮陰侯率領三十萬士卒獨當一面，孔將軍熙在左邊，費將軍陳賀在右邊，皇帝劉邦領兵在後，絳侯周勃和柴將軍在皇帝的後面。項羽的軍卒大概有十萬人。淮陰侯先和楚軍交戰，戰鬥不利，軍隊後撤。孔將軍和費將軍縱兵交戰，楚兵形勢不利，淮陰侯再度乘勢進攻，在垓下打敗了楚軍。項羽聽到漢軍唱起楚地的歌謠，認為漢軍已經把楚地全都佔領了，項羽就敗退而逃，因此楚軍大敗。漢王派遣騎將灌嬰追到東城殺死了項羽，殺死敵軍八萬人，就佔領並平定了楚地。魯城為了忠於楚國而堅守不肯投降。漢王率領諸侯的軍隊向北進軍，向魯城的父老們展示項羽的頭，魯城人才肯投降。就用魯公的名號把項羽葬在谷城。
漢王回師到達定陶，急馳進入齊王的軍營中，奪去了齊王所率領的軍隊。
正月，諸侯和將相們聚在一起共同請求尊奉漢王為皇帝。漢王說：「我聽說皇帝的稱號具有賢德的人才能據有，沒有賢德而徒具空言虛語的人，是不可以據守的，我不敢擔當帝位。」群臣們都說：「大王從平民起事，誅除暴逆，平定了四海，對於有功的人就分割給土地而封為王侯。大王假若不接受皇帝的尊號，那麼功臣們對大王的封賞就會懷疑而不相信。我們這些大臣誓死堅持要您接受皇帝的尊號。」漢王推讓了再三，迫不得已，說：「諸君假若肯定地認為我作為皇帝有利，為了有利於國家，我就接受這個尊號吧。」甲午日，漢王就在汜水的北岸登臨了皇帝位。
皇帝說義帝沒有後代子嗣，齊王韓信熟習楚地的風俗，遷徙他作為楚王，以下邳作為他的都城。立建成侯彭越作為梁王，以定陶作為他的都城。原來的韓王信仍為韓王，以陽翟作為他的都城。遷徙衡山王吳芮為長沙王，以臨湘作為他的都城。番君的將軍梅立有戰功，跟從我攻入武關，因此感激番君。淮南王黥布、燕王臧荼、趙王敖都仍舊為王。
天下全都平定了，高祖定都洛陽，諸侯都稱臣歸屬於他。
原來的臨江王驩，為了表示對項羽效忠而反叛漢朝，高祖命令盧綰和劉賈率軍圍攻他，當時沒有能攻克。幾個月以後他投降，高祖把他誅殺在洛陽。
五月，士兵們都解甲回家。諸侯的兒子住在關中的免除十二年的賦稅徭役，回到封國的免除他們六年的賦稅徭役，國家供養他們一年。
高祖在洛陽南宮擺酒設宴。高祖說：「列侯和各位將領們不要對朕隱瞞，都要直言真情。我之所以能取得天下的原因是什麼？項氏之所以失去天下的原因是什麼？」高起和王陵回答說：「陛下為人傲慢而好輕視戲侮別人，項羽為人仁厚而愛護別人。然而陛下派別人去攻城略地，就把所攻克降服的地區封給他們，這是陛下能和天下人共享其利的美德。項羽嫉賢妒能，立有功勞的人就設法加害，有賢才的人就對他們猜疑，作戰取得了勝利卻不給他們授功，取得了土地卻不給予別人利益，這就是他失去天下的原因。」高祖說：「你們只知其一，未知其二。在帷帳當中運籌謀劃而能夠決定千里以外的戰爭取得勝利這方面，我不如張子房。在鎮守國家，安撫百姓，供給糧食，保證軍糧運輸不斷絕這方面，我不如蕭何。在統領百萬大軍，作戰必勝，攻城必取這方面，我不如韓信。這三位，都是人類中的豪傑，我能夠任用他們，這就是我之所以能夠取得天下的原因。項羽有一位范增卻不能任用，這就是他項羽被我擒獲的原因。」
高祖想要長久地把洛陽作為都城，齊人劉敬勸說高祖，等到留侯張良勸說皇上進入函谷關而在關中定都的時候，高祖就在當日起駕，進入函谷關而在關中定都。六月，大赦天下。
十月，燕王臧荼造反，攻下了代地。高祖親自率軍攻擊他，俘獲了燕王臧荼。當即封太尉盧綰為燕王，命令丞相樊噲率領軍隊攻取代地。
在這一年的秋天，利幾謀反，高祖親自率領軍隊討伐他，利幾逃走。利幾這個人，是項羽的將軍。項羽失敗以後，利幾擔任陳縣縣令，沒有追隨項羽，卻逃亡投降了高祖，高祖封他在穎川為侯。高祖來到洛陽，按照所有諸侯的名籍徵召他，而利幾擔心會有不測，因此而謀反。
六年，高祖每五日朝見一次太公，如同一般人家那樣行父子相見的禮節。太公家令勸告太公說：「天上沒有兩個太陽，地下也不應有兩個君王。如今高祖皇帝雖然是您的兒子，但卻是君主；太公您雖然作為父親，卻是臣子。為何要讓君主拜見臣子！若像這樣，就會使皇帝的尊貴和威嚴得不到施行。」以後高祖再來朝見，太公抱著掃帚，在大門口迎接，倒退著行走。高祖見狀大驚，忙下車扶住太公。太公說：「皇帝是君主，為什麼要因為我而亂了天下的法度！」於是高祖就尊奉太公作為太上皇。心中認為太公家令的言語說得好，就賞賜給他五百斤黃金。
十二月，有人上書舉報楚王韓信謀反，皇上詢問左右，左右大臣們爭著想要去討伐韓信。採用了陳平的計策，就假稱到雲夢澤去巡遊，在陳地會集諸侯，楚王韓信前來迎接，就在這時拘捕了韓信。這一天，下令大赦天下。田肯前來祝賀，因而勸導高祖說：「陛下擒得了韓信，又統治著關中秦地。秦，是一個山川形勢便利的國家，它具有由河山所形成的險阻，又和其他地區相隔絕千里。假若關東擁有百萬持戟的士卒前來攻擊，秦只用二萬的兵力就可抵擋住。這是因為它的地勢便利，它的軍隊在和諸侯們作戰時可以採用由山上向下進攻的形勢，譬如從高屋上而往下倒水一般勢不可擋。再如齊地，東方有琅邪、即墨的富饒，南方有泰山的險固，西方有黃河作為限隔，北方有渤海的地利，土地縱橫二千里。若有持戟百萬的軍隊，從隔絕千里以外的地區前來進攻，齊國只用二十萬的兵力就可以抵禦。因此齊秦二地實際上是東西二秦，假若不是陛下的親屬子弟，就不能派他去做齊王。」高祖說：「很好。」賞賜給他黃金五百斤。
十幾天以後，高祖封韓信為淮陰侯，把他原有的王國領土分割成兩個王國。高祖說將軍劉賈屢立功勞，封他為荊王，統治淮東地區。封皇弟劉交為楚王，統治淮西地區。封皇子劉肥為齊王，統治齊地七十多個縣城，凡是講齊地方言的百姓都歸屬於齊國。於是就評定功績，分封功臣為列侯並各賜予分封的信符憑證。把韓王信遷徙到太原。
七年，匈奴人進攻韓王信所轄的馬邑城，韓王信因此和匈奴人勾結而在太原謀反。白土縣人曼丘臣和王黃扶立原來的趙將趙利為王而謀反，高祖親自率軍前往攻伐他們。恰逢天氣寒冷，士卒中有十分之二三的人的手指被凍掉，結果就只到達了平城。匈奴人把我軍圍困在平城，十天以後才撤軍離去。高祖命令樊噲留在代地平定叛亂。立兄長劉仲為代王。
二月，高祖從平城經過趙地、洛陽，來到長安。長樂宮建城，丞相以下的官吏都遷居長安治理政務。
八年，高祖率軍向東在東垣攻打跟從韓王信叛亂的餘黨。
蕭何丞相主持建造未央宮，建築有東闕、北闕、前殿、武庫和太倉。高祖回來後，看到宮闕非常壯麗，很生氣地對蕭何說：「天下戰火紛紛苦戰好多年，成敗還不可確知，你為什麼建造如此過分豪華的宮室？」蕭何說：「就是因為現在天下還沒有安定，所以才能夠趁此時機建成宮室。而且天子是以四海為家，假若不建築得壯麗就無法顯示天子地位的尊顯和威嚴，並且這樣可以不使後世再行修建時超過前代。」高祖聽後才變得高興。
高祖在率軍到東垣去時，路過柏人城，趙國國相貫高等人陰謀要殺害高祖，高祖當時心有所動，因而沒有在這裡留宿。代王劉仲放棄了封國而逃亡，沒有得到皇帝的允許就自己回到了洛陽，皇帝取消了他的王爵而貶封他作為合陽侯。
九年，趙相貫高等人陰謀殺害高祖的事被發覺，被夷滅了三族。廢除了趙王張敖的王爵而貶封他為宣平侯。這一年，把楚國的昭氏、屈氏、景氏、懷氏和齊國的田氏等貴族遷徙到了關中地區。
未央宮建成。高祖在這裡召集諸侯群臣舉行盛大的朝會，在未央宮前殿擺設了酒宴。高祖捧著玉杯，起身向太上皇祝酒，說：「當初大人經常認為我無所依恃，不能營治產業，不如劉仲用力。如今我所成就的產業和劉仲相比誰多？」殿上的群臣們聽後都高呼萬歲，大笑取樂。
十年十月，淮南王黥布、梁王彭越、燕王盧綰、荊王劉賈、楚王劉交、齊王劉肥、長沙王吳芮都來到長樂宮朝見皇帝。春天、夏天國家都太平無事。
七月，太上皇在櫟陽宮中逝世。楚王和梁王都前來送葬。赦免了櫟陽的囚徒。把酈邑的名稱更改為新豐。
八月，趙相國陳豨在代地造反。皇上說：「陳豨曾經跟從我辦事，很有信用。代地是我急需平定的地區，所以我封陳豨為列侯，以相國的職位而派他守衛代地，如今卻和王黃等人劫掠代地！代地的官吏百姓沒有罪責，對此應赦免代地官吏百姓。」九月，皇上親自前去征伐他們。來到邯鄲後，皇上高興地說：「陳豨不向南據守邯鄲而借漳水進行阻擋，我知道他不能有什麼作為了。」又聽說陳豨的部將原先都是商賈之人，皇上說：「我知道該用什麼方法對付他們了。」就用許多黃金去引誘陳豨的部將，陳豨的部將有許多人投降。
十一年，高祖在邯鄲誅除陳豨等人的事務尚未結束，陳豨的部將侯敞率領一萬多人流竄到各地，王黃駐軍在曲逆，張春渡過黃河攻打聊城。漢朝派遣將軍郭蒙和齊國的將領攻擊他們，把他們打得大敗。太尉周勃途經太原率軍進入並平定了代地。到達馬邑，馬邑堅守不降，就被漢軍攻破城邑而消滅了他們。
陳豨的部將趙利據守東垣，高祖率軍攻打他，當時沒有攻克。過了一個多月，有士卒罵高祖，高祖被激怒。等到東垣城投降，高祖命令找出罵高祖的人斬殺了他們，沒有跟著罵的人寬恕了他們。在這時就把趙國山北地區分割出來，立皇子劉恆為代王，定都晉陽。
春天，淮陰侯韓信在關中謀反，被夷滅三族。
夏天，梁王彭越謀反，被廢除了王爵而遷貶到蜀地；他又想再次謀反，結果被夷滅三族。立皇子劉恢為梁王，皇子劉友為淮陽王。
秋天七月，淮南王黥布反叛，向東侵並了荊王劉賈的國土，向北渡過了淮河，楚王劉交逃到薛城。高祖親自前往征伐黥布，立皇子劉長為淮南王。
十二年，十月，高祖在會甀攻打黥布的軍隊以後，黥布逃走，就命令其他的將軍追擊黥布。
高祖回歸關中，路過沛縣，停留下來。在沛宮中設置酒宴，召來所有的故人父老子弟縱情暢飲，徵集到沛地一百二十個少兒，教他們唱歌。酒酣的時候，高祖親自擊築奏樂，自己作詩歌唱道：「大風起兮雲飛揚，威加海內兮歸故鄉，安得猛士兮守四方！」命令那些唱歌的少兒們練習和唱這支歌。高祖就在歌兒們的唱和中起舞，慷慨傷懷，灑下了行行熱淚。高祖對沛地的父兄們說：「在外的遊子一想到故鄉就感到悲傷。我雖然定都在關中，但將來死後我的魂魄還會喜歡思念沛地。而且朕是以沛公的職位來誅除暴逆，才擁有了天下，因此要把沛地作為我的湯沐邑，免除沛縣百姓的賦稅徭役，世世代代不必交稅服役。」沛縣的父兄及長輩婦女和故交舊友們每日高興痛飲極盡歡宴，講述過去的舊事取笑作樂。十幾天以後，高祖準備離去，沛縣的父兄們懇請婉留高祖。高祖說：「我帶的人很多，父兄們不能承擔起他們的供給。」於是離去。沛縣人們把縣中所有的東西都拿了出來到縣西進獻。高祖又停留下來，就在城外設置了帷帳而和他們飲酒三日。沛縣的父兄們都叩首向高祖請求說：「沛縣有幸能免除賦稅徭役，但是豐邑還沒有能免除賦稅徭役，請陛下可憐可憐他們吧。」高祖說：「豐邑是我所生長的地方，是我最不能忘卻的，我只是因為他們隨從雍齒反叛我而附歸於魏的緣故才不予免除。」沛地父兄們堅持懇請，豐邑才一同免除了賦稅徭役，一切比照沛縣。於是封沛侯劉濞為吳王。
漢將領兵在洮水南北攻擊黥布軍隊，都把黥布的軍隊打得大敗，追到了黥布，並在鄱陽把他斬殺。
樊噲另外率領軍隊平定了代地，在當城斬殺了陳豨。
十一月，高祖從征伐黥布的軍中回到了長安。
十二月，高祖說：「秦始皇帝、楚隱王、陳涉、魏安矨王、齊緡王、趙悼襄王都斷絕了繼嗣沒有後代，賜予他們各十家人負責為他們守護塚墓，其中秦皇帝增為二十家，魏公子無忌減為五家。」赦免代地那些被陳豨和趙利所劫持強迫跟從他們謀反的官吏和平民，都不追究他們的罪責。
投降於漢軍的陳豨部將說陳豨謀反的時候，燕王盧綰派人到陳豨的住地，和他暗中一起謀劃。皇上派遣辟陽侯審食其迎請盧綰，盧綰稱病不肯前來。辟陽侯回到長安，詳細地說明盧綰造反的事確有些端緒。二月，派遣樊噲和周勃率領軍隊攻打燕王盧綰。赦免燕國那些參與謀反的官吏和平民。立皇子劉建為燕王。
高祖在攻打黥布的時候，曾被流矢擊中，在行軍途中傷口發作，病得很厲害，呂後請來一位好醫生。醫生入宮覲見，高祖問醫生病情。醫生說：「您的病能夠治癒。」因此高祖辱罵醫生說：「我以一個布衣平民的身份提著三尺寶劍取得了天下，難道這不是由於有天命嗎？我的命運既然是上天決定的，即使是扁鵲來臨對我的命運又有什麼益處呢！」於是就不讓他治病，賞賜了他五十斤黃金了事。事後呂後問高祖：「陛下百年之後，假使蕭相國也死了，讓誰代替他做相國呢？」皇上說：「曹參可以。」呂後又問曹參以後的事，皇帝說：「王陵可以，然而王陵過於耿直，陳平能夠協助他。陳平的智略有餘，然而他卻難以單獨勝任。周勃為人穩重仁厚而缺乏文化素養，但是使劉氏天下能夠得到安定的人一定是周勃，可以任命他擔任太尉。」呂後再問以後的事，皇上說：「這以後的事也不是你所能知道的了。」
盧綰和幾千名騎士停留在塞下等待時機，希望皇上病癒以後親自入見謝罪。
四月甲辰日，高祖在長樂宮逝世。經過了四天仍然不發喪。呂後和審食其謀劃說：「那些將軍們曾和皇帝同為編入戶籍冊的平民，如今他們北面為臣，這使得他們常常怏怏不樂，如今卻要奉事年少的君王，假若不把他們全部誅殺滅族，天下將不會安定無事。」有人聽說這件事，就告訴了將軍酈商。將軍酈商前去拜見審食其，說：「我聽說皇帝已經崩逝，經過了四天仍不發佈喪事，準備誅殺各位將軍。果真是這樣，天下可就危險了。陳平、灌嬰率領十萬軍隊守衛滎陽，樊噲、周勃率領二十萬軍隊平定燕、代。他們聽說皇帝逝世，各個將領都被誅殺，一定會聯合軍隊調轉方向來進攻關中。那時大臣在朝內叛亂，諸侯在外造反，天下滅亡之速可以翹首而待了。」審食其入宮向呂後述說這些事情，才在丁未日發喪，大赦天下。
盧綰聽說高祖已經逝世，就逃亡到匈奴去了。
丙寅日，安葬了高祖。己巳日，立太子劉盈為皇帝，前往太上皇廟。群臣們都說：「高祖起事於微細的平民，卻能撥治亂世使之返歸正道，平定了天下，成為漢朝的太祖，功業最高。」奉上尊號稱為高皇帝。太子承襲皇帝稱號，就是孝惠帝。下令在各個郡國諸侯都分別建立高祖廟，每年按照時令舉行祭祀。
等到孝惠帝五年，孝惠帝想到高祖生前在沛縣的悲樂情事，就把沛宮作為高祖的原廟。高祖所教歌唱相和的一百二十個少兒，都命令他們在原廟吹奏樂歌，以後假若有缺員，就給以補足。
高帝有八個兒子：長子為庶出，是齊悼惠王劉肥；次子孝惠帝，是呂後的兒子；第三子是戚夫人所生的兒子趙隱王劉如意；第四子是代王劉恆，後來被立為孝文帝，是薄太后所生的兒子；第五子是梁王劉恢，呂太后的時候被遷徙為趙共王；第六子是淮陽王劉友，呂太后的時候被遷徙為趙幽王；第七子是淮南厲王劉長；第八子是燕王劉建。
太史公說：夏朝的政治奉行忠厚。忠厚的弊端，是使百姓粗野缺乏禮節，所以殷朝承續夏政而奉行恭敬。恭敬的弊端，是使百姓相信鬼神，所以周朝承續殷政而奉行禮儀。禮儀的弊端，是使百姓講究文飾而情薄不誠信，所以解救不誠信的弊端莫若奉行忠厚。三王的治國之道如同循環往復，終而復始。在周秦交替之際，可以說是處於不誠信的弊端中了。秦國政治措施對這點不加更改，反而施行殘酷的刑法，這難道不是很錯誤嗎？所以漢朝興起，基於這樣的政治弊端卻能加以改變，使得人們毫不怠倦，這正是得到了天道循環的統紀。漢朝把十月定為朝會的歲首，規定皇帝乘坐的車駕要用黃緞子把車廂裝飾成黃屋一般，並要在車前橫木的左上方插上牛尾或野雞尾做成羽旗。高祖葬在長陵。