秦二世三年巨鹿（今河北平乡县西南）一役中，秦军主力被项羽打得落花流水，精锐尽失，大将王离被擒。章邯求助不成，恐朝廷降罪，率12万大军投诚。六国旧贵族见机纷纷自立为王，并力西进。
刘邦带着数万兵马迂回进入武关（今陕西丹凤县武关镇），为了早日攻克咸阳，他派人暗中与赵高联系，希望赵高能作内应。赵高担心胡亥知道后祸及自己，便称病不上朝，私下里暗算着乘乱夺位之事。
章邯的倒戈，给了摇摇欲坠的秦王朝一个沉重的打击，荒淫的胡亥也不能再坐视不管了，他寝食难安，日日斋戒于望夷宫，惶惶不可终日。他派使者质问赵高：“丞相不是总说关东盗贼不能成气候吗，令天怎么会到了这种地步？”
赵高听了大惊失色，知道二世对自己产生了怀疑与不满，若不尽早下手，只怕日后夜长梦多。于是秘密与弟弟赵成和女婿阎乐商议对策，制定了弑君政变的计划：由咸阳令阎乐率领手下士兵装扮成山东农民军攻打望夷宫（今河南咸阳市东北泾河南岸），以郎中令赵成为内应，赵高则负责指挥全局。
一切安排妥当后，赵成便在宫内散布谣言，假装说有盗贼，命令阎乐发兵追击，致使宫内防守空虚。同时，阎乐指使部分亲兵，化装成农民军，将自己的母亲劫持起来，暗中送到赵高家中，一边又率千余人以追贼为名直逼望夷宫而来。
他们冲到宫门前，大声向守门官吼道：“强盗进了宫门，你们为何不抵挡？”守门官莫名其妙，问：“宫内外禁卫森严，怎么会有贼人进宫呢？”
阎乐不容分辩，手起刀落，杀死了守门官，冲进了望夷宫。逢人便砍，见人放箭。一时宫中血肉横飞，惨不忍睹。
胡亥见状吓得目瞪口呆，全身瘫软，直到赵成与阎乐走进来。才明白是怎么一回事。
胡亥又惊又怒，急召左右护驾，怎料侍从们早已溜之大吉，只有一个宦者站在身边。他揪住宦者的衣衫，歇斯底里大叫：“你怎么不早告诉我呢，现在弄成这样，我该怎么办！”
宦者鼓起勇气道：“正因为奴才平时不敢说话，才能活到今天。否则，早就被皇上赐死了。”二世就像一个泄了气的皮球，垂头丧气。今日的局面，的确是他咎由自取。
阎乐冲到胡亥面前，胡亥一边后退一边颤声道：“朕乃真龙天子，你敢弑君！”阎乐气势汹汹：“你这个无道暴君，搜刮民膏，残害无辜，天下人人得而诛之。你还有什么可说的？”
胡亥还欲作垂死挣扎，胆战心惊地问：“我可以见一见丞相吗？”阎乐一口拒绝：“不行！”胡亥仍不死心，哭丧着脸哀求：“那么，可以给我一个郡王当吗？万户侯也行。”阎乐摇摇头。
胡亥绝望地叫道：“只要保全性命，我情愿做一名百姓，这总行了吧！”阎乐不耐烦地说：“我奉丞相之命，为天下铲除暴君，你说得再多也没用，快快自裁吧！”
此时的胡亥，才了解到这场宫廷政变的幕后指使人竟然是他曾经无比尊重和信赖的赵高。多年来养在身边的居然是一只老虎！他痛心疾首，悔怨交加，却已无可奈何，只得最后再眷恋地环顾了一下巍峨的宫殿，回想了一下昔日奢靡安逸的生活，咬咬牙，拔出长剑，结束了他可怜又可恨的一生。
阎乐向赵高报告了胡亥已死的消息，赵高欣喜若狂，匆匆赶到现场，摘下了胡亥身上的玉玺佩上，大步走上殿去，仰仗着自己也有着嬴姓赵氏的血统，准备宣布登基。但是文武百官皆低头不从，以无声的反抗粉碎了他的皇帝梦。
赵高顿觉天旋地转，他这才感到自己的罪恶达到了“天弗与，群臣弗与”的程度，只得临时改变主意，将玉玺传给了赵子婴（子婴的身世说法众多，比较合乎史实的说法是秦始皇之弟）。由于秦的力量已大为削弱，子婴只得取消帝号，复称秦王。
子婴早在当公子期间，就已耳闻目睹了赵高的种种罪行。现在被赵高推上王位，知道自己不过乃是一个傀儡而已。子婴不愿再重蹈胡亥的覆辙，便与自己的贴身宦官韩谈商定了斩除赵高的计划。
原来赵高要子婴斋戒五日后正式即王位。等到期限到了，赵高便派人来请子婴接受王印，正式登基。可子婴推说有病，不肯前往。
赵高无奈，只得亲自去请。等赵高一到，宦官韩谈眼疾手快，一刀就将他砍死了。子婴随即召群臣进宫，历数了赵高的罪孽，并夷其三族（父族、母族、妻族）。
拿下武关后，刘邦兵分两路，一路由他率军西进咸阳，一面令郦商等将领出兵攻取汉中、巴、蜀等地。
秦军弃武关后退守峣关（今陕西商洛西北）、蓝田（今陕西蓝田县西），秦国在此组织了最后的力量来抵抗刘邦军。刘邦乘胜追击，引兵绕过峣关，穿越蒉山，大败秦军于蓝田。
汉元年十月，仅仅做了46天秦王的子婴见义军兵临城下，大势已去，只好以绳系颈，用丝带系着脖子乘驾素车白马，捧着天子印玺和符节，在轵道（位于今陕西省西安市城区）旁向刘邦投降。
至此，雄霸四方、威振海内的大秦帝国灭亡了，共立国15年零47天。
刘邦自从奉楚怀王之命西进，到进人关中，迫使子婴投降，历时仅一年。由于他采纳了张良和众人的计谋，一路避实就虚，招降纳叛，礼贤下士，沿途体恤人民，所以保证了军事上的顺利进展，从而赢得了时间，终于比项羽抢先一步进入关中。
大秦帝国终于灭亡了，秦始皇如果在天有灵，一定会被气得从棺材里跳起来，然后再被活活气死一次。
刘邦终于如愿以偿的到了咸阳，他恐怕连做梦都没有想到会有这么一天的。这是他第二次来到咸阳，虽然期间只隔了十多年的时光，可在他看来就完全是两个世界。
他第一次来咸阳时，秦始皇的风光派头让他抬不起头，可他怎么也想不到，十数年后，他还会再一次来到咸阳，而且是以战胜者的姿态来到咸阳的。他没想到今日的他会让秦王子婴也像他当年见秦始皇一样抬不起头来。
天理昭昭，报应不爽。三十年河东，三十年河西。皇帝轮流坐，明年到我家。
刘邦很得意地进入了咸阳城，以“关中王”自居。看着富丽堂皇的宫殿，看着无数的奇珠异宝，看着皇宫的美女如云，刘邦有些留恋起来，准备就此住下，享受享受。
刘邦神魂颠倒地拥着美女走进胡亥的寝宫，往龙床上一躺，便进入了温柔乡。突然，大将樊哙破门而入，大声问道：“沛公是想取天下，还是想当富家翁？这些奢华之物，正是秦亡的祸根。切勿迷恋于此。”
萧何也来劝刘邦不能得意忘形，要知道如今天下还没有平定，别忘了秦的前车之鉴。
刘邦根本听不进去，?直到张良亲自来劝，他这才认识到了问题的严重性。于是，刘邦下令封存秦朝宫宝、府库、财物，还军霸上（今西安市东25里）整治军队。
何止刘邦贪恋，他手下的无论将军还是士兵，哪个看到这些不心动。大军进入咸阳，看到那豪华的宫殿、美貌的宫女和珍宝异藏，使许多人忘乎所以，以为可以尽享天下。
但清醒的人也有，萧何和张良就是其中的代表。
萧何进入咸阳后，一不贪恋金银财物，二不迷恋美女，却急如星火地赶往秦丞相御史府，并派士兵迅速包围丞相御史府不准任何人出入。然后让忠实可靠的人将秦朝有关国家户籍、地形、法令等图书档案一一进行清查，分门别类，登记造册，统统收藏起来，留待日后查用。
因为，依据秦朝的典制，丞相辅佐天子，处理国家大事；御史大夫对外监督各郡御史，对内接受公卿奏事。除了军权外，丞相和御史大夫几乎总揽一切朝政，萧何做官多年，当然知道这些，于是他便将秦丞相御史府的这些文书典籍收藏保护起来。
