汉高祖刘邦元年（前206年）二月，项羽分割天下的土地，封诸将领为诸侯王。
汉高祖刘邦元年（前206年）夏季四月，各国的诸侯王都撤离了部署在戏地周围的军队，各自回到自己的封国。张良亲自送行到褒中，汉王与张良告别，派张良回韩国。张良于是劝说汉王将所走过的栈道全部烧断，以防备其他诸侯国军队的偷袭，并且向项羽显示自己没有东还的欲望。
拜将韩信
没过多久，山东就出现叛乱，先是田荣杀齐王市，自立为齐王。项羽的经历被山东、河北叛乱所牵扯，刘邦便趁此机会，准备北上。北上之前的第一件大事就是拜韩信为大将军。
韩信，年轻时家里贫穷，也没有什么善行，不能被推选担任官吏。等到项梁率起义军渡淮河北上时，韩信带着自己的剑去追随他，成为项梁的部下，也一直默默无闻。项梁失败后，又归属于项羽，项羽任命他做了郎中；韩信曾多次向项羽献计献策，但项羽并没采纳。
汉王刘邦进入蜀地之后，韩信又逃离楚军归属到汉王。韩信数次与萧何谈话，萧何感到他不同寻常。等到汉王到了南郑之后，诸将领和士兵们都唱歌思念故乡，而希望东归，许多人便中途逃跑了。韩信推测萧何等人多次向汉王举荐过他，但汉王一直没有重用韩信，于是他也逃跑了。萧何听说韩信逃走，来不及向汉王报告，自己便去追赶他。有人对汉王说：“丞相萧何逃跑了。”汉王大怒，萧何的离去如同失去左右手。过了一二天萧何回来拜见汉王，汉王又恼怒又惊喜，骂萧何说：“你为什么逃跑呀？”萧何答道：“我不敢逃跑，臣是去追赶逃跑的人。”汉王说：“你所追赶的人是谁？”萧何说：“是韩信。”汉王又骂道：“逃跑的诸将们数以十计，你都不去追，为什么专去追韩信，你纯粹是在骗人！”萧何说：“那些将领们很容易得到，像韩信这样的人，举世无双非常难得。汉王如果您只是想在汉中称王，必然不会用到韩信；如果您想争夺天下，非韩信不可，其他没有人能和您共谋大业。这就看汉王您的选择了。”
汉王说：“我是想要东进的，怎么能闷在这里长期久居呢！”萧何说：“如果您计划向东发展，就能用到韩信，韩信就会留下来；如果不能用他，韩信终归还是要逃跑的。”汉王说：“那我就看你的面子任韩信为将军吧。”萧何说：“只任他为将军，韩信也不会留下来的。”汉王说：“就任他为大将军吧。”萧何说：“好。”于是汉王想召见韩信任命他的官职。萧何说：“汉王平日向来傲慢无礼，今天要任命大将军，如同招呼小孩儿一样，这就是韩信所以要离去的原因啊。汉王如果任命他官职，必须选择一个良辰吉日，沐浴斋戒，设置坛场拜将，举行授职的仪式才行。”汉王答应了萧何的要求。诸将领们听说后都很高兴，人人都认为自己会被任命为大将军的职务。等到任命大将军的时候，才知道是韩信，全军都很震惊。
明修栈道暗度陈仓
汉高祖刘邦元年（前206年）八月，刘邦采取大将韩信的计谋，开始派遣属下分别平定各方。派曹参攻打下辩、故道、雍县、斄县。派樊哙击西丞白水北，雍轻车骑於雍南，破之。
派遣周勃攻槐里、好畤，最。击赵贲、内史保於咸阳，最。派灌婴从还定三秦，下栎阳，降塞王还，章邯於废丘。派郦商：别将定北地、上郡。破雍将军焉氏，周类军栒邑，苏驵军于泥阳。派靳歙：别西击章平军于陇西，破之，定陇西六县。
同时，派出几百名军士去修复栈道，装出要通过栈道进击的样子。把守关中的秦降将章邯得知消息后，冷笑说：“当初刘邦烧了栈道，结果反而阻碍自己进关。现在只派几百人去修复，不知修到何年何月哩！其实，明里修栈道是为了迷惑对方，暗里进兵陈仓才是真正的目的。此时，汉王率军从故道出来，袭击雍王的领地，雍王章邯在陈仓迎击汉军。章邯兵败逃跑，在好畤两军又进行了激战，章邯军又被打败，退到废丘。汉王便平定了雍地，向东到了咸阳，将雍王章邯包围在废丘，又派遣诸将领兵去攻略各地。塞王司马欣、翟王董翳都投降了，汉王把这些地区设置为渭南、河上、上郡。又命令将军薛欧、王吸率兵出武关，派遣王陵的部队去迎接太公和吕后。项王听说之后，发兵到阳夏阻拦，汉军于是无法前进。
王陵是沛地人，早些时候聚集党徒数千人占据南阳，这时他带领部队归属了汉王。项羽把王陵的母亲抓到军中，王陵派来的使者到了项羽的军营，项羽便让王陵的母亲面向东而坐，想用这种办法招降王陵。王陵的母亲私下送使者时，流着眼泪说：“希望您替我转告王陵，要好好地侍奉汉王。汉王是位厚道大度的长者，最终将会取得天下的，不要因为我而对汉王存有二心。今天我是用死来为使者送行的！”说罢便伏剑自杀了。项王非常生气，下令将王陵母亲的尸体煮了。
还定三秦
项王任命原吴县县令郑昌为韩王，以抗拒汉军。张良写信给项王说：“汉王失去了原来的封职，想要再得到关中，如能实现以前的约定就停止作战，不敢东进了。”又把齐地、梁地的反叛文书给了项王，说：“齐国是想与赵国共同灭掉楚国。”项王于是以此缘故没有西进之意，而发兵向北攻击齐国。（见上文：楚汉争霸开篇之：山东叛乱 项羽平齐）
张良从韩地抄小路回到汉王处，汉王封他为成信侯。张良经常生病，从未独自领兵打过仗，时常作为出谋划策的谋臣，时时跟随在汉王左右。汉王打到陕县，安抚关外的父老乡亲。河南王申阳投降了汉王，汉王在该地设置了河南郡。
汉王任命原韩襄王的孙子韩信（另外一个韩信，为区分，一般成为韩王信）为韩国太尉，率兵攻夺韩地。韩王信加紧攻击在阳城的韩王昌，韩王昌被迫投降。汉高祖刘邦二年（前205年）十一月，汉王封韩信为韩王；韩王信常常率领军队跟从着汉王。汉王回到都城栎阳。诸将领们也攻占了陇西地区。
汉高祖刘邦二年（前205年）三月，汉王率军从临晋渡过黄河，魏王魏豹投降了汉王，率领他的部队追随汉王。汉军攻下河内，俘虏了殷王司马卬，设置了河内郡。