随叔起兵 鼎定江东
秦二世元年（前209年）九月，会稽郡守殷通听说陈胜起兵抗秦后，也准备举兵响应陈胜，命令项梁和桓楚统率军队。当时，桓楚正逃亡在草泽中，项梁对殷通说：“桓楚正在逃亡，没人知道他藏在什么地方，只有项籍（项羽）知道他在何处。”项梁嘱咐项籍持剑在外面等候，自己又进去与郡守坐在一起，说：“请您召见项籍，派他受命将桓楚召回。”郡守殷通说：“可以。”项梁将项籍叫到屋里，过了一会儿，项梁给项籍使眼色，说：“可以行动了！”于是项籍拔剑砍下郡守的头颅，项梁手持郡守的头颅，佩带郡守的印绶。郡守的门下都惊慌失措，混乱不堪，被项籍诛杀的有数十百人，一郡府的人都趴在地上，没有人敢动身起来。项梁便召集他以前所熟悉的豪杰官吏，告诉他们要起义反秦的大事，于是在吴中招收兵员，又派人收集各县所属的强壮青年，得到精兵八千人。项梁做了会稽郡守，项籍做了裨将，率军向附近各县攻取。这年，项籍才二十四岁。
广陵人召平，为陈胜讨伐广陵，但没能攻下，这时他听说陈胜兵败逃走，章邯的军队将要到来，便渡过长江，假借陈王的命令任命项梁为楚上柱国，并说：“江东已经平定，应马上率军向西攻打秦军！”项梁便率八千人渡过长江向西进军。听说陈婴已经攻下了东阳，便派遣使者，打算与陈婴联合起来一同西进。陈婴这个人，过去是东阳县令史，居住在县内，为人一向信实谨慎，被人尊为长者。东阳县的年轻人将县令杀了，聚集了两万人，想拥立陈婴为王，陈婴的母亲对陈婴说：“自从我做了陈家的媳妇以来，从来没听说过你的祖先有过什么尊贵显赫之人。现在突然获得大名，不是什么吉祥的事。不如归属于他人，这样，事情成功了还可以封侯，事情失败了也容易逃亡，正因为不是举世有名的人。”于是陈婴不敢当王，便对他的部下将士们说：“项家世世代代为将，在楚国很有名望；现在要举兵做大事，将帅非出自他们不可。我们依靠这样的名门望族，一定会灭掉秦王朝！”他的部下听从了陈婴的主张，便将军队交给项梁指挥。
英布击败秦军之后，便率军东进，听说项羽向西已经渡过淮河，英布和蒲将军都带领自己的军队去归属他。这时项梁的军队已有六七万人，驻扎在下邳。景驹和秦嘉的将士驻扎在彭城的东面，想要抵抗项梁的部众。项梁对将士们说：“陈胜首先起事抗击秦朝，作战失利，又不知在何处。现在秦嘉背叛陈胜而另立景驹，确属大逆不道！”便率军攻打秦嘉，秦嘉失败而逃。项梁领兵追击，到了胡陵，秦嘉迎战仅一天便战死，他的军队也都投降了。景驹逃走死在梁地。项梁兼并秦嘉的军队后，驻军在胡陵，准备率军西进。章邯的军队已到了栗县，项梁便派别将朱鸡石和余樊君前去迎战，余樊君阵亡，朱鸡石也战败，逃亡到胡陵。项梁带军进入薛县，杀了朱鸡石。刘邦率随从百余人前往拜见项梁，项梁拨给刘邦五千士兵及十名五大夫级的将领。刘邦返还，率军去攻打丰邑，雍齿逃奔到魏地。项梁派项羽攻打襄城，襄城坚守攻取不下。等到攻下后，项羽将全城的军民全部活埋，然后回报项梁。项梁听说陈胜的确死了，就将各部将领召集到薛城来议事，刘邦也前往参加了这次会议。
居鄛人范增，年已经七十岁，平常在家中好研究奇计谋略，他前去劝项梁说：“陈胜失败本来就是理所当然的。当初秦朝灭亡六国，楚国是最冤枉的。自从楚怀王被骗入秦一去不归，楚国人至今还在怀念他。所以楚国的南公说：‘楚国即使最后剩下三户人家，灭亡秦国的却必然是楚国。’现在陈胜首先起兵反秦，不立楚王的后裔，却自立为王，这种局势不会长久。现在您从江东起兵，楚地的将帅都蜂拥而起争先归顺您，正是因为您家世世代代为楚国的将领，相信你能重立楚国后代为王的缘故呀！”项梁认为他说的很有道理，便从民间寻找到楚怀王的孙子芈心，这时，他正在为别人放羊。秦二世二年（前208）夏天六月，项梁立芈心为楚怀王，以顺应民众的愿望。陈婴被任命为上柱国，封得五个县，随楚怀王建都于盱眙。项梁自己号称为武信君。
秦二世二年（前208年）秋天七月，大雨连绵。武信君项梁率军攻伐亢父，听说田荣被章邯军包围，形势危急，就带兵到东阿城下，将章邯军击败。章邯向西逃走。田荣率军东归齐国。项梁独自率军向北追击逃走的秦军，派项羽、刘邦分兵攻打城阳，屠灭了全城。楚军驻守在濮阳的东面，再次与章邯的军队交战，秦军又被打败。章邯又重新召集散兵，坚守濮阳，开沟引水自固环城。刘邦、项羽撤军，去进攻定陶。
秦二世二年（前208年）八月，项梁多次派使者告诉齐国与赵国联合出兵进攻章邯的军队。田荣说：“只要楚国杀掉田假，赵国杀了田角、田间，我一定会出兵。”楚国、赵国都不答应，田荣非常愤怒，最终不肯出兵。
随后，项梁在东阿击溃了章邯的军队，便领兵西进，向北到了定陶，再次击败秦军。项羽、刘邦又在雍丘与秦军进行了交战，秦军大败，三川郡守李由被杀。项梁于是更加轻视秦军，显露出骄傲的神色。宋义规劝说：“仗打胜了，如果将领骄傲、士兵情绪怠惰，注定要失败的。现在士兵已经有怠惰的情形了，而秦兵却在日益增多，我为您担心啊！”但项梁听不进这些话，却派宋义出使齐国。在途中，宋义遇到齐国的使者高陵君显，问他道：“您将要去会见武信君项梁吗？”高陵君显回答说：“是的”。宋义说：“我论定武信君必定会失败的。您若慢走可免遭一死，快步赶去将会遭受灾祸。”秦二世调动所有的兵力支持章邯攻打楚军，在定陶击败了楚军，项梁战死。
破釜沉舟 名震天下
项梁死时，项羽、刘邦攻打外黄，没能攻下，便离开转攻陈留。听说项梁已经死了，士兵都很恐慌，项羽、刘邦便与将军吕臣一起率军东行，并将楚怀王芈心从盱眙迁出，建都彭城。吕臣在彭城东面驻扎下来，项羽驻扎在彭城西，刘邦军队驻扎在砀县一带。
章邯已经击破了项梁的部队，认为楚地的残余军队不值得忧虑，于是便渡过黄河，向北进攻赵国，赵军大败。然后又率军到了邯郸，将城内的百姓全部迁到河内地区，邯郸城被夷为平地。张耳与赵王歇逃入巨鹿城，秦将王离将巨鹿城团团包围。陈余向北收集常山的士兵，达数万人，在巨鹿的北面驻扎下来。章邯的部队驻扎在巨鹿南面的棘原。赵王数次向楚国请求救援。
齐国使者高陵君显正在楚国，拜见楚怀王说：“宋义曾推断武信君项梁的军队必定失败，过了几天果然失败了。军队还没交战却事先预见到失败的征兆，这可以说是懂得军事了！”楚怀王便召见宋义和他商量国事，怀王很喜欢他，于是任命他为上将军，项羽为次将，范增为末将，率军去救援赵国。所有部队的将领都归宋义统一领导，号称卿子冠军。
秦二世三年（前207年）冬季十月，宋义率军到达安阳，停留四十六日不肯前进。项羽说：“秦军包围赵国形势很危急，应该迅速率领部队渡过黄河，楚国在外进行攻击，赵军在里面接应，秦军必定会失败！”宋义说：“不对，要打叮在牛身上的大虻虫，却消灭不了牛毛中的小虮子。现在秦军进攻赵国，战胜了，军队也疲惫了，我们可乘秦军疲惫不堪时攻打它；战败了，我们击鼓引兵向西进发，这样必定能战胜秦军。因此不如先让秦、赵两国的军队相互争斗。看来，身披铠甲、手握利刃战斗在疆场，我不如您；而坐在帷帐中运筹帷幄，您不如我。”于是向军中下达命令说：“凡是凶猛如虎，狠斗如羊，贪婪如狼，强硬不听从指挥的人，一律斩首！”宋义接着派他的儿子宋襄去齐国任相，亲自将他送到无盐，大摆酒席招待宾客。当时天气寒冷，又下着大雨，士兵饥寒交迫。项羽说道：“应当齐心协力去攻打秦军，却长期停留在这里不向前进发。今年又是饥荒年，百姓饥贫，士兵们以野菜拌杂豆充饥，军中没有储备的粮食，却还大摆酒席招待宾客，不率军队渡过黄河，利用赵地的粮食，并和赵国联合起来共同攻打秦军，却在那里说‘乘秦军疲惫攻打它’。凭着强盛的秦军，攻打刚恢复的赵国，其形势必胜无疑。赵国被秦国占领，秦国越加强大，哪里还有什么疲惫可乘！况且我们的军队刚刚遭到失败，楚王坐立不安，集中所有的兵力交给了将军，国家的安危，在此一举。现在不能体恤士兵而谋求私情，不是国家能依靠的大臣！”
秦二世三年（前207年）十一月，项羽早晨去见上将军宋义，在营帐中斩了宋义的头。出帐后便向军中发布命令说：“宋义与齐国密谋勾结反楚，楚怀王暗下命令让我将他杀掉！”在这时，众将领都畏惧屈服了，没有人敢反对，都一致说：“最先立楚王的是将军家的人，现在将军又平定了叛乱。”于是大家都共同推举项羽为代理上将军。项羽又派人去追宋义的儿子，一直追到齐国将他杀掉。项羽派桓楚向楚怀王报告了情况，楚怀王便任命项羽为上将军。
项羽已经杀死了卿子冠军宋义，声势威震楚国，又立即派当阳君英布、蒲将军率领士兵两万渡黄河援救巨鹿。战事稍有进展，便切断章邯所修筑的甬道，使王离军队的粮食短缺。陈余又请求增援兵力。项羽于是率领所有部队渡过黄河，凿沉了所有的船只，砸毁了锅、甑等炊具，烧毁了营舍，每人仅带三天的口粮，以此表示军队决一死战的决心与毫无退却之意。于是楚军到了巨鹿就将王离的部队包围，与秦军相遇，经过九次激烈的交战，大败秦军，章邯领兵退却。到了这时，诸侯的援兵才敢进攻秦军，诛杀了苏角，俘虏了王离。涉间不肯投降，自焚而死。这个时候，楚军的威势勇冠诸侯军，营救巨鹿的援军有十多座营垒，却无人敢发兵攻秦。等到楚军进攻秦军的时候，诸侯军的将领却都站在营垒上观望。楚军的士兵无不以一当十，喊杀声震天动地，各诸侯军人人都惊恐不已。待到秦军被打败后，项羽便召见诸侯军的将领们。当这些将领进入辕门时，没有一个不是跪着向前行的，谁也不敢仰望。从此项羽开始被推为诸侯军的上将军，诸侯都由他来统帅。
王离军覆没之后，章邯军驻守在棘原，项羽军驻扎在漳河的南面，两军相互对峙，并没交战。秦军数次退却，秦二世为此派人责备章邯。章邯暗中派遣军候始成去拜见项羽，准备和他定立和约。和约未定，项羽派蒲将军日夜兼程率军渡过漳河三户渡口，驻扎在漳河的南面，与秦军交战，再次打败了秦军。项羽又率领全军在汙水上攻击秦军，又击溃了敌军。
章邯派人前去拜见项羽，想和他订立合约。项羽便召集将领们商议说：“现在军中粮食缺乏，我准备答应他们议和的请求。”众将领都说：“很好！”项羽于是与章邯约定在洹水南面的殷墟上见面。双方订立了盟约，章邯见到项羽流下眼泪，并对项羽讲述赵高操纵大权陷害忠良的事。项羽便立章邯为雍王，将他安置在楚军中。任命长史司马欣为上将军，率领投降的秦军为先行部队。
自立霸王 天下共主
秦二世胡亥二年（前208年）。当初，楚怀王与反秦的众将领共同约定，谁先攻入关中，谁就被尊为王。当时，秦国的兵力相当强盛，常常乘胜追击，楚军众将领都不敢率先进入关中。只有项羽怨恨秦军杀死他的叔父项梁，自告奋勇，愿与沛公一起向西进入关中。楚怀王的诸位老将们都说：“项羽为人剽悍凶狠，残暴狡猾。他曾进攻襄城，将襄城的百姓全部杀了，一个不留。凡是他经过的地方无不遭毁灭。况且楚军多次攻秦，以往陈王、项梁都失败了。不如另派忠厚的长者前去，依仗仁义西进，告谕秦国的父老兄弟。秦地的父老兄弟痛恨暴君已经很久了，现在如果真能都得到宽厚的长者前往，不实施暴力，攻下秦地是没有问题的。不能派遣项羽；只有刘邦平日宽大忠厚，可以派他去。”于是楚怀王没派项羽，而派刘邦向西攻城略地，收集陈王、项梁的散兵，以进攻讨伐秦朝。
项羽已经平定了黄河以北地区之后，率领各诸侯国的军队准备向西进入关中。以前，东方各诸侯国中的官吏士卒，有的在关中服徭役，有的屯戍经过秦地关中，关中的秦朝官吏士卒对待他们苛刻无礼。所以等到章邯率领秦军向诸侯军投降后，各路诸侯们的官吏和士卒，乘着胜利的威势将秦军官兵当作奴隶和俘虏驱使，随便侮辱秦军官兵，使得秦军中的官吏和士卒多产生怨恨情绪。他们私下议论说：“章邯将军诈骗我们投降诸侯军。现在如能攻入关中击败秦朝，确是好事；假如不能，各诸侯掳掠咱们到东方去，秦朝廷又将我们的父母妻子杀尽，那该怎么办呢？”诸侯军的将领暗中听到了这些议论，便告诉了项羽。项羽召来黥布、蒲将军秘密商议说：“秦军中投降的官吏士卒虽然很多，但他们内心并不服。如果到了函谷关不听从命令，情况就很危险了。不如将他们都杀了，只留下章邯、长史欣、都尉董翳，带着他们进入关中。”于是楚军便在夜间突然袭击，将秦兵二十余万人活埋在新安城南面。
这时有人劝说刘邦：“秦国的财富是天下的十倍，地理形势也很有优越。听说项羽已封章邯为雍王，准备让他在关中称王，等他来到关中，恐怕就不能再是您的了。应该迅速派兵把守函谷关，不允许各诸侯军进入关内，并逐渐征集关中兵，以增强防御能力，进行抵抗。”刘邦认为此计不错，可以实行。不久项羽率军到了函谷关，可是关门紧闭。项羽听说刘邦已经平定了关中，便大怒，派黥布率重兵攻破函谷关。汉高祖刘邦元年（前206年）十二月，项羽已经进军到戏邑。
鸿门宴后，刘邦、项羽明面上和好。过了几天后，项羽率兵向西进攻，屠灭咸阳城，将已投降的秦王子婴杀掉，放火烧毁了秦的宫殿，大火烧了整整三个月还没熄灭。项羽还命令收取秦宫室的财宝和妇女，然后回到关东。项羽的暴掠行为，使秦地的百姓大失所望。
有位姓韩的先生劝项羽说：“关中地区依仗高山大河作屏障，是四面都有关塞要隘可守的地方，土地肥沃富饶，可在这儿建都称霸。”项羽看到秦王朝的宫室都已烧尽，到处是残砖破瓦，一片狼藉，便惦记着要返回东方的家乡彭城去，说道：“如果富贵了不归故乡，就如同身穿锦绣的衣服在夜间行走，谁能知道你是谁呀！”韩生退出来后说：“人们都说楚人像猕猴戴帽子，装成人的样子，却办不成人事，果然如此。”项羽听到这话后，下令将韩生烹杀了。
项羽派人去请示楚怀王，怀王说：“就按原来约定的办吧，先入关者王之。”项羽怒气冲冲地说：“怀王这个人是我们项家把他立起来的，并非他立有什么功劳，凭什么就专断做主定约呢！当初天下起兵反秦时，我们是假借立各诸侯国国君后人的名义来讨伐秦王朝的。但身披坚甲、手持锐利的戈矛首先起事，经过风餐露宿三年之久的征战，终于灭掉了秦王朝平定了天下的，是诸位将领与我项籍。不过，楚怀王虽然没什么功劳，但还是应该分给他土地，尊他为王。”诸将领们都说：“好啊。”汉高祖刘邦元年（前206年）春季，正月，项羽便假意尊楚怀王为义帝，说道：“古代的帝王，都拥有千里的土地，一定要定居在江河的上游地带。”于是就将义帝迁徙到长江以南，都城定在长沙郡的郴县。
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。项羽自立为西楚霸王，管辖原魏国、楚国的九个郡，将都城建在彭城。