Sau khi cuộc nổi dậy do Trần Thắng và Ngô Quảng lãnh đạo thất bại, Lưu Bang cùng Hạng Vũ tiếp tục dẫn đầu đoàn quân lật đổ nhà Tần. Năm 207 TCN, Hạng Vũ dẫn theo một đoàn binh nhỏ, tấn công quân đội nhà Tần, khi đó đang đóng quân tại Cự Lộc (tỉnh Hà Bắc ngày nay).

Đồng thời, quân đội của Lưu Bang tiến về Hàm Dương (tỉnh Thiểm Tây), buộc Nhị Thế phải thoái vị.

Lưu Bang thành công trong trận chiến thu phục kinh đô nhà Tần, nhưng khi Hạng Vũ xuất hiện, ông lại tìm cách rút lui, chấp nhận từ bỏ tất cả kho báu, tránh xung đột. Trong khi đó, Hạng Vũ, tự xưng là Tây Sở Bá Vương, giữ quyền quản lý 9 quận trọng điểm, quyết định lập ra Hán triều, ban tặng cho Lưu Bang.

Tuy vậy, nó bị coi là "món quà rất nhỏ" so với những gì mà Lưu Bang bỏ ra.

Lưu Bang "nuốt" niềm tự hào của bản thân và chấp nhận lời đề nghị của Hạng Vũ. Ông biết rằng sự tự mãn của Hạng Vũ có thể lật đổ ông ta bất cứ lúc nào. Hán triều dưới sự lãnh đạo của Lưu Bang yên bình hơn bất kỳ vùng đất nào khác.

Ông bãi bỏ một số luật hà khắc và vô nhân đạo thời nhà Tẩn, sau đó thay thế, cải cách chúng để phù hợp hơn với cuộc sống của tầng lớp nhân dân.

Lưu Bang còn chủ động tìm cách chiêu mộ thêm những nhân tài mới, những người mà ông không chỉ có thể "sai bảo", mà còn có thể "dạy bảo" ông. Điều này giúp ông có khả năng tạo dựng một quân đội "bất khả chiến bại" vào bất kỳ thời điểm nào.

Trong khi đó, tuy Hạng Vũ vốn là một người dũng cảm và sở hữu tài năng quân sự đỉnh cao, thế nhưng, đáng tiếc thay, tính cách ông lại có phần khá kiêu ngạo và hách dịch. Bản chất này từng được nhấn mạnh trong câu chuyện về cuộc gặp gỡ giữa ông và một trong những cận thần. Vị quan này đưa ra gợi ý về việc chọn địa điểm làm kinh đô.

Tuy nhiên, Hạng Vũ không nghe lời vì cho rằng kinh đô nên được đặt ở quê hương của ông, nơi mà hàng ngày ông có thể "tắm" trong vinh quang và sự ngưỡng mộ từ dân chúng.

Năm 205 TCN, khi vua Sở bị ám sát, Hạng Vũ bị buộc tội lên kế hoạch giết vua để thâu tóm toàn bộ Trung Hoa. Lưu Bang nhận thấy đây là thời cơ thuận lợi để làm hoen ố danh tiếng của Hạng Vũ. Ông liên lạc với một số các nước chư hầu nhỏ hơn, lên kế hoạch trả thù.

Một năm sau, Hán - Sở tranh hùng nổ ra. Trong khi Hạng Vũ sở hữu quân đội hùng hậu lên 400.000 binh lính, thì Lưu Bang lại chỉ có vỏn vẹn 100.000 quân.

Mặc dù Lưu Bang thành công trong việc thuyết phục các đồng minh của Hạng Vũ kéo quân nổi dậy. Tuy vậy, nhờ tài năng quân sự hơn người, cũng như sở hữu nhiều tướng giỏi, Hạng Vũ vẫn giành chiến thắng.

Hạng Vũ bắt giam cha và vợ của Lưu Bang (Lã Trĩ) và đe dọa sẽ sát hại họ nếu ông không đầu hàng. Bên cạnh đó, những cuộc nổi loạn giữa các chư hầu trên lãnh thổ nước Sở khiến ông quyết định tiêu diệt hoàn toàn đội quân của Lưu Bang.

Mặc dù vậy, sau nhiều lần tranh chiến bất phân thắng bại, hai bên quyết định đàm phám tại Quảng Vũ. Không thể cùng lúc chiến đấu tam quân, Hạng Vũ đành cùng Lưu Bang giao ước chia khoảng giữa thiên hạ. Hạng Vũ bỗng hóa người "ngây thơ", cho thả gia đình của Lưu Bang.

Năm 202 TCN, Lưu Bang bội ước, cùng quân chư hầu đánh quân Sở một trận quyết liệt ở Cai Hạ (tỉnh Anh Huy ngày nay), nơi Hạng Vũ đang đóng quân. Đang trải qua đêm rượu với hồng nha tri kỷ Ngu Cơ, Hạng Vũ nghe quân Hán bốn bề hát giọng Sở, tưởng rằng Lưu Bang đã thu phục được Sở, bèn cũng một số cận thần phá vây bỏ chạy.

Bị quân địch truy đuổi tới Ô Giang, ông được đề nghị đón lên thuyền bỏ trốn. Tuy nhiên, cảm thấy xấu hổ với những chiến sĩ tử trận, ông một mực từ chối và tự kết liễu cuộc đời, khi mới 30 tuổi.

Cuộc nội chiến kết thúc, Lưu Bang chiến thắng Hạng Vũ trên con đường thống nhất Trung Hoa.

Tại sao Hạng Vũ lại thua Lưu Bang?

Về thân phận và tư cách cá nhân, Lưu Bang không bằng Hạng Vũ. Trong khi Hạng Vũ được sinh ra và nuôi dưỡng trong một gia đình quý tộc, thì Lưu Bang lại chỉ có xuất thân thường dân, từng bị Tư Mã Thiên nhận định là kẻ "ham mê tửu sắc, ngạo mạn khinh người".

Thêm vào đó, Lưu Bang cũng không sở hữu đội quân hùng mạnh, lại không có sức mạnh và tài cầm quân như Hạng Vũ.

Tuy nhiên, trên hết, Lưu Bang lại "rất" biết cách khắc phục những điểm yếu. Với bản lĩnh chính trị của mình, ông chiếm lấy vùng đồng bằng trung tâm màu mỡ, dần dần xây dựng đội quân hùng hậu hơn. Ông còn dựng ra thủ thuật lấy lòng thiên hạ, hạn chế tối đa số người bị giết trong những cuộc chiến.

Trái ngược, Hạng Vũ lại tổ chức quân đội một cách thiếu kỷ luật. Ông bất chấp tất cả, dùng sự bồng bột, "máu hơn thua" của tuổi trẻ, biến chiến tranh thành những cuộc thảm sát vô nhân đạo. Vì vậy, đối với dân chúng thời bấy giờ, Hạng Vũ là một người rất xấu xa và tàn độc.

Tuy nhiên, dường như việc Lưu Bang giành được cả thiên hạ chỉ là "thiên mệnh" . Trong con mắt những người đời sau, sự tôn trọng dành cho Lưu Bang kém xa Hạng Vũ. Thậm chí, chuyện tình cảm "lắm mưu nhiều kế" của ông và Lã Trĩ cũng bị đem so sánh với Hạng Vũ - người chỉ có tài làm tướng, không có mệnh làm vua.