他凭借手中武力，以为天下从此已定，分封六国贵族、秦朝降将和有功将领18人为王，自称“西楚霸王”，班师东归，都于彭城。刘邦被封为汉王，被迫进驻巴、蜀、汉中一带。项羽又封秦将章邯等三人在关中为王，用以堵塞刘邦东进的道路。刘邦也用张良计，烧毁所过栈道，借防备诸侯兵的袭击为名，向项羽表示再无东回的意思。
被项羽分封的诸王，多忙于维持自己的地位，并不真正服从项羽的领导，没有受封的人更是心怀怨恨，刚刚一个月就互相攻杀起来。刘邦则乘机出兵，攻灭了章邯等三个王，完全占有关中地区。公元前205年春，刘邦便利用项羽率兵北上攻打齐王田荣的时机，率领不满意项羽的五诸侯兵56万人，挥兵东向，攻占彭城。项羽急领精兵3万回师。刘邦战败，退守荥阳。刘邦的老婆吕雉和父亲都做了项羽的俘虏。公元前204年夏，刘邦尚未恢复元气，项羽又包围了荥阳。刘邦一面派人与项羽和谈，以为缓兵之计一面用陈平反间计，使项羽与部下不和，不能用范增的主意，坐失战机。就这样，刘邦便摆脱了困境，得以重整旗鼓。这一年十月，刘邦攻占了成皋，据有囤积充足粮食的敖仓，军心大振。此时，大将韩信已经先后攻占了魏、赵和齐地，刘邦也南联九江王英布，北联燕王臧荼。这样就完成了对项羽的包围形势。
公元前203年秋，项羽兵疲粮绝，被迫与刘邦达成和议，平分天下，以鸿沟今河南荥阳为界，以西归汉，以东归楚。项羽归还了刘邦的父亲和妻子。
鸿沟和议后，项羽引兵东归了。可是，刘邦听从张良和陈平建议，继续挥戈东进。公元前202年，与韩信和彭越两支军队汇合，大败项羽
楚汉之争(3/4)