五日后
联军五十万行至函谷关，正当要攻城时，发现城头之上的旗帜不是秦，而是刘。
项羽疑惑，遣人上前询问，得知守关之人乃是沛公麾下将领。
项羽得知沛公已经先入关中，心中不喜，但是在众目睽睽之下，也不好发作，于是又遣人告诉守关之人说：诸侯联军主将楚国上将军项籍在此，将军速速打开城门，放诸侯军入关。
可是函谷关守将的回答却是：还请回禀项将军，我部未曾接到放贵军入关的命令，恕我无礼，不能开关。
项羽听到守将的回答，十分恼怒，当场拍马上前，用枪指着关墙上的守将大声道：“本将乃是楚国上将军，诸侯联军主将项羽，刘季也是楚国人，按身份，在本将之下，你岂敢挡本将去路，还不速速开关，不然，休怪本将无情！”
守将仍以未得命令为由，拒绝开关。
项羽大怒，回到军中，下令让英布率领大军攻关。
纵使沛公军占据地利，但是仍然抵挡不住项羽军的猛攻，第三日，项羽军攻破函谷关。
五十万联军进驻新丰，驻军鸿门。
先说刘邦如何先入关中，先前楚王让宋义和刘邦兵分两路攻秦，宋义北向救赵，刘邦西向攻秦。
北向的宋义被项羽所杀，最后变为项羽军。西向的刘邦一路也是十分的坎坷。
首先，刘邦军一路从彭城往西攻城略地，一路收集陈胜、项梁的散卒。原本刘邦的本部兵马只有五千人，经过一路收留，兵力达到一万。
刘邦军取道砀县到达成阳县，与杠里的砀郡秦军对垒相持，刘邦率军与秦军交战，依靠家乡将领，大破其军。
接着，刘邦引兵西进，在昌邑遇到彭越的部队，两军合军，总兵力达到两万，准备合力进攻昌邑，结果大军围困半个月也没能攻下，只得回军栗县。
在栗县，刘邦遇到了被章邯军打散的柴武军，凭借着楚王授予的“受陈王项梁散卒”的权力。刘邦兼并了柴武的四千人。
接着与张楚王旧将吕臣率领的吕成军合攻昌邑，结果又没攻下。刘邦决定舍弃昌邑不打，率军继续西行。吕臣和彭越也决定跟随刘邦一起行军。刘邦军军力来到三万人。
之后刘邦采用是高阳门卒郦食其的计策，率军袭击陈留县，大破之，得到了秦军囤积的粮草。刘邦封郦食其为广野君，任命他弟弟郦商为将，领陈留之军，跟随大军西行。