陈胜和吴广被称为两个最早对秦帝国的权威进行挑战的人。
公元前209年阴历七月，他们带领一支900征募人员的队伍，因被大雨所阻，未能如期报到。对这样的失职行为，不管是什么原因，都要处以死刑；为了避免这种下场，他们决定公开造反。其他人起而效尤，他们最初采取的行动都是杀死偏僻的县的秦朝官员，在这些领袖中陈胜表现出的野心最大。他甚至采用了“张楚”这一夸张的国号。
然而，陈胜的权威经受不住战斗的严峻考验。他与吴广被为秦效劳的职业将领章邯所击败；在公元前208年阴历十二月，两人被可能对他们要求取得领导和权力有理由不满的同伙所杀。
但是尽管起事失败，陈胜因为首先发难，不久就得到官方的承认和称赞。公元前195年，高帝规定了永远纪念他的哀悼仪式。也许100年以后当《史记》正在编纂时，这些仪式仍在举行。
在这个阶段，有纪律的秦帝国军队完全有力量粉碎陈胜的这种地方叛乱；但是性质远为严重的叛乱运动正在其他地方出现。
项家的好几代人曾在前楚国军队中服役，由此出现了以项梁及其侄子项羽为代表的更为专业化的类型的领袖。可能是仿效陈胜的榜样，他们在公元前209年阴历九月发动了起义，杀害了秦朝的会稽郡守。从今之江苏出发，他们能够集结一支可能有数千人的部队，渡过长江和淮河朝西北方向进军。
几乎在同时，他们的力量由于刘邦和他集结的军队的到来而加强了。
刘邦是农民出身，华中的沛县人。他曾任低级的地方官员，但是当他带领一支囚犯队伍去劳动时，就摆脱了这些责任。然后他采取两个表示他独立性的没有退路的行动：他处死了沛县的县令；采用了沛公的称号。在他的事业的初期，他赢得了其支持者萧何、曹参和樊哙等人的忠诚的友谊，这些人在后来创立新帝国时起了显著的作用。
公元前208年阴历四月，他们与项梁的军队共命运了。
在项梁和项羽的领导下，对秦的威胁以一种远为有力的形式出现。他们通过重建原来的楚国（公元前208年阴历六月），企图取得公认的权威，就选立曾在秦的虐待下凄凉地遭受苦难的前楚王之孙为王。他们选立他，可能是有意识地企图激起反秦情绪和对受秦压迫的人们的同情。新的国都建于泗水河畔的彭城。
与此同时，作为战国时期列国的继承者，其他几国也正在组成：东面有齐和燕，中部有魏、赵、韩。秦政府也许了解到采取决定性行动的时刻已经来临，就派它的最能干的将领之一章邯去收复东面已丧失的领土并消灭起事者。
他最初在中国北部取得了胜利，但在围攻赵国的要塞巨鹿时受阻。巨鹿控制着通向秦的腹地的几条要道之一，非常重要，而对秦的抗击也很坚决，齐国和燕国都从更远的东面派来援军，楚王也派来一支由他的将领宋义全面指挥的军队。
从巨鹿围城战中，项羽作为中国最能干和最杰出的军人脱颖而出。
他的叔父项梁已经战死，宋义也不能完成他的解围任务。通过一次大胆的行动，项羽杀死了宋义（公元前207年阴历十一月），他亲自全面指挥列阵抗秦的大军。随着秦军的失败和章邯的投降（公元前207年阴历七月），他作为一个有成就的将领，为自己树立了名声，他的领导几乎赢得了普遍的承认。随着其他秦王朝将领的投降，他更是闻名遐迩了。
当项羽在进行巨鹿之战时，楚王已派刘邦往西进入秦固有的政权根据地关中，对秦发起进一步的攻击。由于舍弃了进入这个根据地的更方便而明显的关隘，刘邦成功地渗入秦的这一心腹要地（公元前207年阴历八月）。
在这个时候，他完全有理由因这一胜利的冒险行动的完成而为自己庆贺，因为在公元前208年之前已经商定，第一个进入关中的军官将被封为王，以示奖励。秦王通过策划把赵高杀死（公元前207年阴历九月），设法取得了优势。当刘邦成功地在蓝田打败秦军时，秦王投降（公元前206年阴历十月）；刘邦此时发现自己已控制了关中和帝国的国都咸阳。
据说，刘邦向居民提出取消秦的严酷的刑律，而代之以很简单的法律，其中只规定对杀人、伤人和偷窃行为的惩处。为了防止掠夺和暴力，他封闭了城中的皇宫和兵器库，只让他最能干的支持者和他后来的丞相萧何取走了国家的文献。
刘邦这时等待楚王的命令；但约在他进入关中两个月后，项羽也进关来了。项羽与刘邦的宽厚和恪守纪律的行为相反，他杀害了秦王及其家属（公元前206年阴历十二月）。在把财宝分发给军官以后，他又把咸阳的宫殿付之一炬，并听任他的部队亵渎秦始皇的陵墓。
项羽远不把中央集权的帝国作为理想的政体形式来考虑，而是意在恢复大一统以前，甚或恢复公元前3和4世纪七雄并峙以前盛行的那种局面。
项羽本人采用的称号，使人想起从公元前7世纪起要求在政治上称霸的几个中国的王。他选用西楚霸王之名。楚本身也与赵、齐、燕、魏、韩一起被划分，组成18个独立的王国；项羽则决定从他的故乡彭城发号施令，这些措施在公元前206年阴历二月付诸实施。
在18个国家中，有三个在刘邦首先进入的秦的故土成立。
这块位于关内的京畿地区现在由秦的三个降将章邯、司马欣和董翳统治。越过秦岭山脉，位于关中南面的汉中此时分给刘邦。可能项羽希望，把刘邦安置在这一偏远地区将能阻止他威胁自己的安全；最后，刘邦一旦与项羽清算了宿怨，就采用这块地区的名称作为他的王朝的称号：他此时已经称为汉王。
在进入关中后不久，有人曾劝项羽把刘邦处死，但执行这一行动的计划毫无结果。除了这种背信弃义的证据外，刘邦还有正当的理由对不交出曾经答应给他的关内的土地表示不满。他耐心等待时机，不久他就能够乘机打败他的敌人和夺取他的领土。
刘邦在公元前206年阴历五月发动战役，他很快又成功地进入关中，项羽在那里所立的三个王战败或投降。
刘邦这时能够把这些向北和西北延伸到甘肃境内的领土组成若干的郡；他从根据地栎阳在扎实的基础上逐步地建立了他的统治，他下令除秦社稷，而代之以汉社稷（公元前205年阴历二月）。百姓获准自由使用原来秦皇室专用的果园地、园林和湖泊，并免税役两年。
项羽谋害了义帝（公元前206年阴历十月），这样就给刘邦举兵击败项羽提供了理想的借口；他可以宣称他在惩罚一个弑君者。当他听到谋杀的消息时，他已经进军抵达洛阳，他立刻向其他王发出共襄义举的呼吁。
刘邦抓住这一有利时机直捣彭城，打击项羽的根据地。但形势很快发生变化：刘邦发现自己被项羽所围并被打败，只是由于一场暴风雨，他才得以逃生。
刘邦的命运达到了低潮，只有几十名骑兵能成功地与他逃出彭城；原来乐于与他共命运的几个王乘机背叛，投奔了他的敌人；而项羽已经得到刘邦的几个亲属作为人质。
他元气的恢复主要是由于萧何和韩信的努力。当刘邦东进时，萧何留守关中，得以征募新兵和收集新的物资，以弥补刘邦部队的不足；刘邦的战将韩信在华中获得了重要的地区，使刘邦能在荥阳建立他的根据地。
荥阳是一座重要的战略城市；它位于黄河这条大河向东北分流入海的地方。著名的敖仓就在附近，里面装满了来自黄淮这片沃野上生产的粮食；荥阳城的西面是通往关中的道路。但是靠近敖仓证明对刘邦没有什么价值。项羽有能力再次围困他敌人所在的城（公元前204年阴历四月）。荥阳城与敖仓被互相隔离，荥阳的供应短缺。由于施展一次计谋，刘邦又得以从敌人的包围网逃脱，但又只有一小批骑兵陪同。
尽管在军事上占了上风，项羽仍不能掌握全面优势，特别是因为这时韩信已经成功地争取到华东大部分地区的支持。为了报偿韩信的努力，刘邦封他为齐王（公元前203年阴历二月）。
根据我们见到的记载，这两个领袖在某地会面。项羽提出通过一场决战来解决问题；刘邦的答复则是谴责项羽的罪行，并声言要在战阵中一决雌雄。可是，两人在公元前203年真的达成了一项划分中国的正式协议，即承认刘邦为西面的汉王，项羽为东西的楚王。项羽把曾作为人质的刘家的成员送还刘邦，双方把军队撤至各自的基地。
这项协议没有照原样长期地维持下去，对此几乎不必感到惊奇；双方的领袖都能在各自权力最牢固的地区重整旗鼓，准备下一轮的厮杀。
实际上是刘邦在其几个支持者的煽动下破坏了协议的条款。他们认为：汉处于更强的地位；楚军已经大伤元气；对项羽进行迅速和决定性打击的时机已经来临。
最后阶段的斗争在今安徽省的垓下展开，刘邦的军队在那里成功地包围了项羽。《史记》以形象而生动的文字叙述了项羽成功地突破刘邦的战线逃跑的过程，最后他只带了28名追随者，最终选择了乌江自杀。
