秦始皇统治时期，大规模地兴建宫殿和陵墓，以及筑长城、修驰道，对匈奴和南越的用兵，耗费了大量的人力和财力，极大地加重了人民的徭役和赋税负担。同时，还制定严刑酷法，使人民动辄触犯刑律。
公元前209年，陈胜、吴广等900余人被征发去渔阳(今北京密云县西南)戍边，途中在蕲县大泽乡(今安徽省宿州东南)遇大雨误期，根据秦朝法律，戍卒误期到达目的地的一律处死。情急之下，陈胜、吴广领导戍卒发动反秦起义，各地纷纷响应。
起义军推举陈胜为王，并在陈县建立张楚政权，以吴广为都尉，用已被赐死的秦始皇长子扶苏和楚将项燕的名义号召群众反秦。这支起义军成了秦朝的头号对手，
起义军向西进攻，很快攻进关中，逼近秦朝都城咸阳。秦二世惊慌失措，赶快派大将章邯把在骊山做苦役的囚犯、奴隶放了出来，编成一支军队，向起义军反扑。周文的起义军孤军作战，终于失败。吴广在荥阳被部下杀死。半年后，陈胜也兵败被杀。
秦二世元年(前209年)九月，项梁和项羽杀死会稽郡太守于吴(今江苏省苏州)，号召楚国遗民起兵反秦。项梁、项羽率精兵8000渡江北上，势如破竹，连败秦军。秦二世派章邯率军前来来镇压，在定陶，项梁战死。
后来章邯围困赵国起义军，项羽率领数万楚军(后期各诸侯义军也参战)，同秦名将章邯、王离所率四十万秦军主力在巨鹿进行决战。项羽破釜沉舟，以大无畏精神在各诸侯军畏缩不进时率先猛攻秦军，带动诸侯义军一起最终全歼王离军，并于八个月后迫使另二十万章邯秦军投降。从此项羽确立了在各路义军中的领导地位。经此一战，秦朝主力尽丧，名存实亡。
刘邦开始是沛县的一个无赖，后来当上了小吏。陈涉、吴广起义，刘邦也起义占领沛县，并投靠了势力较大的项梁。项梁很欣赏刘邦，给了他五千军队，刘邦逐渐建立了自己的势力。
项羽和秦军主力作战，而刘邦一路，在张良、郦食其等人的出谋划策下，采取约降的办法，一路几乎没遇到什么抵抗，就打到了咸阳城下。秦朝的最后皇帝子婴只好投降。
刘邦能够首先攻破咸阳，主要有以下原因：
陈胜吴广起义消耗了秦朝实力，到处都是起义军，秦朝已经无力应付;
40万秦军主力在河北与项羽作战，刘邦进军关中过程没有强劲对手;
刘邦听从张良等谋士建议，采取约降办法，避免作战;
秦朝内乱，赵高杀死胡亥另立子婴，而子婴上台后又杀死了赵高。
刘邦本是项梁手下，而项羽巨鹿之战后又在各国起义军树立了领导地位。所以秦亡之后项羽成为西楚霸王，大封天下。
然而不久，刘邦等人就起兵反叛，拉开了楚汉相争的帷幕。
