武关在河南和陕西的交界处。刘邦占领了南阳郡以后，武关就完全暴露在刘邦的军队面前。
刘邦正准备进攻武关的时候，章邯的大军向项羽投降了。这两件事都促进和加剧了秦最高统治集团内部的矛盾和斗争。秦的丞相赵高为了控制秦二世，达到他专权的目的，一直不把秦军在前线失利的情况告诉秦二世。章邯的投降，对秦统治者震动很大，赵高怕再也瞒不住秦二世，就制造了一次宫廷政变，先发制人，杀了秦二世，立他哥哥的儿子子婴为秦王。赵高为了求得缓兵之计，就派使者到刘邦处，表示愿意和他分王关中。
刘邦研究了秦使者的意见，认为赵高在耍花招，并不是真心想投降，决定不予理睬，继续进攻武关。
在研究进攻武关的战术时，张良认为，武关地形险要，一夫当关，万夫难攻，不宜采取强攻的办法。他建议让郦食其和陆贾带着大量财宝，去贿赂守武关的秦将，松懈其斗志后，趁其不备，再突然进攻，可能比较省力。刘邦采用了张良的办法，果然一举攻下了武关，打开了进入关中平原的南部大门。
新立的秦王子婴，听说赵高与刘邦相约，要消灭秦宗室子孙，与刘邦分王关中，就设计诱杀了赵高，并纠集最后的一点兵力，在峣关（今陕西蓝田县东南）设防，企图作阻止刘邦西进的最后挣扎，但是为时已晚。
峣关前据峣岭，后枕蒉山，关卡设在山口的险要处。刘邦破武关以后，一路没有遇到秦军的抵抗，进展很顺利，见到峣关有秦军把守，就想派两万人马，立即强攻。
张良认为峣关很险要，秦又派重兵把守，他们必然会做殊死战，不同意立即派兵强攻。张良先派人做了一些侦察以后，就对刘邦说：“秦的守军作战力很强，不可轻视敌人，强攻会使我们受到损失。我了解到峣关的守将是个屠夫的儿子，商人都很看重利。你最好留在大营中坚守，派出少量的先锋部队，让他们带五万人的食具，以为疑兵；再在周围的山上，张旗鼓噪，做出要大举进攻的样子；然后再派郦食其带上重金，去见秦的守将，以利引诱他投降。”
张良的计谋果然高明。秦将是个贪财之徒，他得了郦食其送来的大量财宝，又看到刘邦军队咄咄逼人的进攻之势，觉得坚守不如投降对自己有利，就表示愿意投降，与刘邦合军西击咸阳。
刘邦听到不费兵力，峣关的秦军就投降了，很是高兴，准备举办投降的仪式。但是张良觉得其守将虽然被收买而叛秦，可他的部下不一定服从。如果部下继续抵抗，打起来就要拖延时间。于是他又向刘帮建议说：“不如趁秦将欲投降，军事上松懈无戒备的时候，突然发动进攻，必然可以很快击败秦军，拿下峣关。”
刘邦认为张良说的有理，就一方面与秦将继续谈判有关投降的事宜，一方面偷偷派兵从小路绕过峣关，爬上峣关后的蒉山，然后突然前后夹攻峣关的秦军，这样一来很快就占领了峣关。
峣关败退的秦军，又匆匆在蓝田（今陕西蓝田县）设防，准备再作垂死的挣扎。刘邦的军队追到蓝田北，再次击败秦军。刘邦消灭了秦朝的最后一支防卫军队后，进军咸阳的路就全部打开了。
刘邦拿下武关和峣关，都是按照张良的意见，用重金贿赂了守将后，趁其松懈而不备，突然发动进攻，在军事上取得胜利的。武关和峣关对秦朝统治者来说，是至关紧要的军事要地，其守将一定也是经过严格挑选的，可是他们在大敌当前时，都置秦统治者于不顾，接受了敌方的贿赂。按秦律，守将接受敌人送的东西是要处死刑的，可是他们在金钱的诱惑下，都敢犯这条法律，这说明秦统治集团已经非常腐败了。看来张良对秦统治集团中的这一腐败情况是非常清楚的，所以才一而再地建议刘邦采取这个办法，而且都收到了效果。
刘邦在西征中，遇到的都是秦的地方守军，所以没有像项羽率领的北援军那样，与秦军的主力进行大规模的决战。刘邦的军队直到进入咸阳的时候也只有十万余人，他之所以能用这点兵力就长驱直入，一路上没有遇到大的抵抗就打到秦的首都咸阳，正是因为项羽在巨鹿击败和歼灭了秦军的主力，才给他创造了这样的有利条件。项羽不服气他首先进入咸阳也就是这个原因。
汉元年（公元前206年）十月，刘邦的军队进至霸上（今陕西西安市东）。刘邦派人命令秦王子婴投降，子婴走投无路，只得答应投降了。他当秦王，前后总共才四十六天。
子婴的投降仪式，是在咸阳东南约三十里的轵道旁进行的。秦王子婴坐着白马拉的不带彩色华盖的素车，表示丧国，自己是罪人，用皇帝玉玺上的绶带系在颈上，以示罪该万死，痛不欲生，将皇帝的玉玺、发兵的符、派使考的节，都封好献给刘邦，象征国家权力的转让。
刘邦接受了子婴的投降后，樊哙认为，他是秦暴政的罪魁祸首，应该将他杀了。刘邦却有比樊哙更高的政治远见，不同意把他杀了。刘邦的理由是：“楚怀王派我西征的时候，就是因为我有能宽容人的胸怀，秦王子婴已经投降，杀了降者，对我们并没有好处。”刘邦不但没有杀子婴，还仍然让他带着自己的属吏，和刘邦一起进入咸阳。
刘邦对降者的这种宽宏态度，显然比项羽那种坑杀降者的办法，更具有政治远见。因为秦朝被推翻以后，如何处理好为秦朝统治者服务过的大批官吏，这是能不能争取到秦国百姓的支持，减少秦朝残余势力的反抗，把政治局面稳定下来的大问题。刘邦对降者的宽容态度，就减少了秦朝官吏的反抗，得到了秦国百姓的支持，而项羽采取的残酷镇压的办法，却加深了和秦国百姓的矛盾，把一大批原来秦朝的官吏推向刘邦的阵营。这也是他后来失败的一个重要原因。
秦王子婴的投降，宣布了秦朝的灭亡。从秦始皇统一全国后，就想建立传之万世的秦朝，但仅仅存在了十五年的工夫，勉强传了二世，就在全国人民的反秦斗争打击下，土崩瓦解了。这说明，貌似强大的统治，如果失去了百姓的支持，与千百万百姓为敌，只要愤怒的百姓群起而造了反，再强大的统治机构也是不可能持续很久的。秦朝统治的瓦解，就是我国历史上最著名的一个例子。
刘邦接受了秦王子婴的投降后，就以胜利者的姿态，率领浩浩荡荡的起义大军，进入秦的首都咸阳。刘邦进入秦皇宫，见到雄伟壮丽的宫殿，摆满了各种珍宝玉器，还有数以千计打扮妖娆的宫女，供皇帝享乐。刘邦作为一个乡间无赖，一下子被这样豪华的场面所吸引了。他迫不及待地想住在秦宫中，享受这一切。
樊哙见刘邦迷恋秦宫的豪华生活，舍不得离开，认为是一个危险的迹象。他觉得如果刘邦住进秦宫中，不但会脱离起义的将士，影响整个反秦起义队伍的斗志，还可能断送即将取得胜利的反秦斗争。
樊哙质问刘邦：“你是想据有天下，还是想当一个富翁？”刘邦回答：“当然是想据有天下。”樊哙说：“我今天跟你去了秦宫，宫中珍奇宝物确实不计其数，后宫美女数以千计。这些都是造成秦朝灭亡的原因。你如果想据有天下，就要接受秦朝灭亡的教训，远离这些东西，回到霸上的军营中居住。你如果只想成为富翁，把这些东西抢到就够了，但天下就不一定是你的了。”
刘邦被秦宫迷住了，舍不得离开那里。他听不进樊哙的劝告，执意还是要住进秦宫中享受一番。樊哙一看急了，就把张良请来一起劝说刘邦。
张良很了解刘邦当时的心情。打了几年仗很艰苦，现在秦朝被推翻了，想尽情地享乐一下。但是刘邦还不知道现在不是享乐的时候，因为秦朝被推翻之后，今后到底是谁的天下，还很难说定。如果这时候处理不好，失去民心，刘邦还有失败的可能。
张良把樊哙的道理，对刘邦讲得更为婉转和深刻一点，提醒他说：“由于秦朝的统治残暴无道，百姓都反对它，所以我们才能把它打败，占领了秦的宫室。现在我们把残暴的秦统治推翻了，就应该和它的做法不同，要简朴而不奢华。今天我们刚推翻秦的统治，占领了秦宫室，你就想像秦统治者那样享乐，这不和秦统治者一样吗？”樊哙的意见很对，有些话说得可能太刺耳，所以你听了不舒服。但‘忠言逆耳利于行，良药苦口利于病’，希望你还是听樊哙的忠告，不要住进秦宫。
张良的一席话，说得刘邦哑口无言。他心里虽然很不乐意，舍不得秦宫中的豪华生活，但嘴里又说不出要留下的理由来，只得怀着恋恋不舍的心情，回到霸上的军营中。
刘邦听了张良和樊哙的话，没有住进秦宫中，这是完全正确的。如果他住进秦宫，那么他的一大批起义将领肯定也会在咸阳城里四出寻找秦朝各级官吏的豪华住宅，作为自己的居住地，把秦朝官吏的那些腐败、奢侈的作风原封不动地接受下来，结果是这支军队很快就会失去革命的锐气，成为一支脱离百姓的军队，在以后刘邦与项羽的斗争中成为不堪一击的失败者。所以这件事虽然看起来是小事，却可能影响到后来的政治斗争格局。
刘邦虽然勉强回到霸上的军营中，避免了一部分高级将领进入咸阳后可能出现的腐败堕落现象，但这支军队毕竟是在反秦斗争中逐步发展和壮大的，内部的人员和成分很复杂，一部分起义将士进入咸阳后，仍然免不得产生了享乐腐化的思想，纷纷到藏有金帛财物的地方去抢掠，引起咸阳的一阵混乱。为了制止这种抢掠，稳定咸阳的秩序，刘邦立即派人封存了秦宫室和各种政府的府库，把国家的财产保护起来；萧何更具有政治眼光，他把秦丞相御史府的律令图书等国家档案封藏起来，为以后刘邦统一全国后的政治法律建设，保存了重要的参考资料。
刘邦推翻秦朝的统治后，首先遇到的一个问题，是如何争取关中一带秦百姓的支持，向他们宣传推翻秦统治的意义。为此，刘邦召开了有各县的豪杰和代表人物参加的会议，向他们宣传了反秦斗争的意义，征求了他们的意见后，刘邦在会上向他们宣布了几项决定：
第一，秦的苛法规定，诽谤朝廷者要全家处死，两个人在一起发点牢骚，也要杀头。各位父老兄弟受这种秦苛法的残害，已经很久了。现在宣布废除这些秦苛法，只约法三章，除杀人者要处死刑，伤人及偷盗要抵罪外，其他的行为不再从法律上加以追究。
第二，起义军在入关前已经有约在先，先入关中者王之。我首先进入关中，推翻了秦的统治。今后我就是关中的王，是治理你们的人，你们要服从我的命令。
第三，我率起义军进入关中，是为百姓除害，不会侵扰百姓，你们不要害怕。不管是秦的官吏还是百姓，都要各安其业，各守其位，不可放弃自己的职责。
第四，我现在驻军霸上，等待各路起义军到达后，再共同商定今后国家的大事。
刘邦为了把他在会议上宣布的这些决定，尽快地让关中的百姓都知道，以稳定关中的秩序，会后派起义军将士和秦的地方官吏一起，分别到各地的县、乡、邑等基层组织，向百姓宣传和讲授，从而解除了秦百姓的疑虑，得到了他们的支持和欢迎。各地的百姓纷纷宰牛杀羊，送到霸上来慰劳起义军。刘邦知道百姓经过连年的战争，生活还很困难，就通知起义军，不要接受百姓送来的酒食，并向送来慰问品的百姓解释说：“仓库里存的粮食很多，军队供应暂时还不困难，不愿再给百姓增加负担。请大家把慰劳品拿回去，不要再送东西来了。”秦的百姓听了，心里更加高兴，觉得刘邦处处为百姓着想，唯恐刘邦不能称王关中。
刘邦进入关中后所采取的这些措施，应该说都是临时性的，但它却为刘邦在政治上争得了关中百姓的了解和支持。后来刘邦在与项羽的斗争中，关中一直是他稳定的后方。关中百姓不但从经济上支援了他与项羽的斗争，而且不断地把自己的子弟送往前方，成为刘邦军队的主要兵源。这虽然和后来萧何的经营关中有关，可更重要的是刘邦在进入关中后，能抓紧短暂的时机，采取了一些很得民心的政策，因而争得了关中百姓的支持。如果没有早期的这种政治上的播种，没有项羽进入关中后不得人心的烧杀政策，刘邦在以后与项羽的艰苦斗争中，是很难取得关中人民那么大力的支持。
约法三章是刘邦推翻秦朝统治以后宣布的一项重要政策，它对于取得关中人民的支持有很大的意义。约法三章其实只是一个临时性的措施，它的内容过于简单，只规定了杀人，伤人和偷盗的惩罚办法，对其他的犯罪行为并未涉及。作为一种法律，它的内容当然太简单了，但在当时的特殊情况下，它却有不可低估的作用。
秦法繁苛，百姓稍有违犯，就会受到严处，所以国家有大批的囚犯。刘邦进入关中，没有释放囚犯的记载，但是约法三章的宣布，就等于宣布大批囚犯无罪，这对于被秦苛法困扰的百姓来说，无疑是一大解放。大批囚犯和家人团聚，百姓再也不用担心犯法而处处谨小慎微。所以约法三章受到百姓的拥护，就可想而知了。
秦末的反秦斗争中，陈胜起义后没有留下立法性的文件和规定，项梁和项羽也没有留下，只有刘邦留下了这约法三章。秦苛法是反秦起义集中反对的秦暴政之一，各地反秦起义爆发之后，为什么没有留下废除秦苛法的记载，这可能是起义在政治上还不成熟的原因。大家认为起义之后推翻了秦的地方统治，秦苛法理所当然已被废除，因而没有再明确宣布废除的必要，只有刘邦进入关中地区以后，因为暂时各地还保留了秦的地方官吏，刘邦怕他们继续推行秦苛法，所以才明确宣布了约法三章。不管出于什么原因，刘邦的这一做法显然比其他起义军显得高明和成熟，这也是刘邦最终能取得胜利的一个重要原因。
