就在秦廷发生严重内讧之时，刘邦用张良之计，攻破武关（今陕西丹凤县境内），迅速向咸阳杀来。
入关以来，刘邦严令部下不得像过去一样抢掠百姓，因此秦民大喜，秦军军心遭到瓦解，蓝田一战，秦军彻底放弃抵抗。于是刘邦率军来到霸上（今西安市东），驻扎于此，派人进入咸阳城劝秦王子婴投降。
秦王子婴至此才仅仅做了四十六日君王，既然大势已去，无畏的抵抗只会令生灵涂炭，投降是唯一的选择。
接到子婴的降书后，刘邦大喜。投降仪式在轵道亭（今西安市东北）举行，刘邦带着张良及麾下众将和部分军队来到轵道亭，子婴则凄凄凉凉地穿着一身白色丧服乘一辆驷马白车前来，向刘邦交上了传国玉玺。完成投降仪式后，刘邦率领众将迫不及待地驰向咸阳城，路上大将樊哙对刘邦说：“君侯何不杀了子婴以谢天下？”其他众将也附和说杀了子婴。刘邦笑道：“当初怀王派我西进入关，正是因为我有宽仁之名，今子婴已经投降，若杀了他的话，恐怕不祥。”
进入咸阳后，刘邦率众将直奔皇宫。进了皇宫后，刘邦和诸将个个都禁不住流下口水，因为宫殿实在太宏伟壮观了，到处都是金银珍宝，到处都是绝色佳人。众将开始像从前一样，各自在宫中抢掠财宝，只有谋士萧何分文不取，只是快速下手将图籍典章都收集起来。
刘邦喝着美酒，抱着美女对众将说：“当年我做亭长时，有幸远远见到始皇帝一面，当时我就发誓将来要有他那样排场的享受。哈哈哈，想不到如今我就成了他皇宫的主人了！”
樊哙放下手里的一大块肉，对刘邦说：“秦二世就是因为贪图享受这皇宫里的一切才弄得天下大乱，这皇宫虽然富丽堂皇地像神仙的住所似的，但并不吉祥。君侯还是不要住在这里面为好。”
刘邦骂道：“放屁！怀王当初说好了的，谁先入关中谁就是关中之王，如今我就是关中之王了，怎么就住不得这个宫殿？有什么吉祥不吉祥的，胜者王，败者寇，始皇帝不就是住在这里扫灭的六国？我们拼死拼活不就是为的荣华富贵，如今有了却不要，你是不是吃肉撑傻了？”
其他众将都哈哈大笑起来。
张良却一脸严肃地站起来对刘邦说道：“正是因为秦国残暴无道，沛公今天才能坐在这里。当初我们起兵是打着为天下除残暴的旗号，如今残暴已除，我们却在这里贪享安乐，与助纣为虐何异？试问天下人将如何看待沛公？俗话说‘忠言逆耳利于行，良药苦口利于病’，愿沛公听从樊哙之言，不要住在这里。”
刘邦脸上的笑容立刻消散了，他想了想，推开了怀里的美女，说道：“嗯，不错。大家都听好了，这宫里的财物和美女一样都不准带走，吃完这顿我们就返回霸上军营！”
刘邦下了军令，众将不敢不遵从，都两手空空地离开了宫殿，只有萧何带着图籍典章回到军营。
回到军营后，刘邦在谋士们的建议下，决定在关中扩大自己的仁德之名，以安稳人心。他将关中有声名的豪杰父老都召集到一起，对他们说：“秦法苛酷，大家都和山东的百姓一样久受苦难。入关之前，我和山东的诸侯有约定，谁先入关谁就为关中之王，所以我将为关中之王。今特与父老约法三章：一、杀人者死罪；二、伤人者按照情节轻重惩处；三、谋反作乱及偷盗者量刑惩处。其他秦法全部废除。无论官民皆可安居如故。我所以兴兵而来，是为父老除去残暴的，不是来抢掠作恶的，请你们回去告诉乡邻们不要惊恐，像平常一样过日子就行了。”
找这些人谈完话后，刘邦又派人到各乡各县张榜布告，于是关中百姓大喜，争相持酒肉犒劳刘邦大军，刘邦则一概婉拒，成功地在关中树立了有仁有义的形象，赢得了秦国的民心。
很明显，此时的刘邦已经再也不是当初跟随着项羽的那个小将领了，他已经有了非常大的野心，不甘于人下的野心。
