马曹无伤听说项王发怒，要攻打沛公，派人告诉项羽说：“沛公想要称王关中，令子婴为相，珍宝被他全部占有了。”打算以此求得封赏。亚父劝项羽进攻沛公。当时项羽饱餐士卒，准备明日会战。这时项羽兵四十万，号称百万。沛公兵十万，号称二十万，兵力敌不过项羽。恰巧项伯要救张良，夜间去见他。（回来后，）用道理劝说项羽，项羽取消了进攻沛公的计划。沛公带来了一百多骑兵，驰至鸿门，来见项羽，表示歉意。项羽说：“这是你沛公左司马曹无伤向我说的。不然，我项羽何至于做这样的事。”沛公因为樊哙、张良的缘故，得以脱身返回。回来后，立刻杀了曹无伤。
项羽向西进军，屠杀无辜，焚毁咸阳秦宫室，所过之处，无不遭到摧残破坏。秦地的百姓大失所望，然而心里恐惧，不敢不服从。
项羽派人回去报告楚怀王。楚怀王说：“按照原来的约定办。”项羽怨恨楚怀王不肯让他与沛公一起西进入关，而派他北上救赵，在天下诸侯争夺称王关中的约定中落在后面，他就说：“怀王这个人，我家项梁所立，没有什么功劳，凭什么主持约定。本来安定天下的，是诸位将领和我项籍。”就假意推尊楚怀王为义帝，实际上不听从他的命令。
正月，项羽自立为西楚霸王，在梁、楚地区的九个郡称王，建都彭城。背弃原来的约定，改立沛公为汉王，在巴、蜀、汉中称玉，建都南郑。把关中瓜分为三，封立秦朝的三个将领：章邯为雍王，建都废丘：司马欣为塞王，建都栎阳；董翳为翟王，建都高奴。封楚将瑕丘申阳为河南王，建都洛阳。封赵将司马印为殷王，建都朝歌。赵王歇迁徙代地称王。封赵将张耳为常山王，建都襄国。封当阳君黥布为九江王，建都六县。封楚怀王柱国共敖为临江王，建都江陵。封番郡吴芮为衡山王，建都邾县。封燕将臧荼为燕王，建都蓟县。原来的燕王韩广迁徙辽东称王。韩广不服从，臧荼攻杀韩广于无终。封成安君陈余河间三县，住在南皮。封给梅鋗十万户。
四月，在项羽旌麾之下罢兵散归，诸侯各自回到封国。汉王回国，项王派兵三万跟随，楚国和其他诸侯国的士卒仰慕汉王而追从的有几万人。他们从杜县南面进入蚀中，离开后就烧断栈道，以防备诸侯军和匪徒的袭击，也向项羽表示没有东进的意图。到达南郑，那些将领和士卒很多在中途逃亡回去，士卒都唱着歌，想要回到东方。韩信劝汉王说：“项羽封诸将有功的为王，而大王独自被封在南郑，这实际上是贬徒。军中官吏和士卒都是崤山以东的人，日夜跂踵盼望回家乡。乘他们气势旺盛时加以利用，可以建立大的功业。等
