正如吳芮所料，項羽聽到消息後感到極為不滿和憤怒。他認為自己是名揚天下和威震諸侯的勝利者，是四十萬楚軍的最高統帥。劉邦根本無法與自己相比。既然他能夠打敗秦軍的三十萬主力，他當然能夠奪回本應該屬於他的王位。
他立即下令部隊朝鹹陽進發。半路上，高傲蠻橫的項羽殺死和活埋了二十萬前秦軍士兵，因為他們雖然已歸順和加入他的部隊，但沒有聽從他的命令。吳芮對此甚感不平，他憤怒地說：“自古就不殺降俘。這樣會遭老天的報應，失去人民的支持。這樣的曆史教訓為什麼不去汲取呢？”
在楚漢相爭的關鍵時刻，謀士張良經常向劉邦提供忠言和建議。他是一位卓越的政治家，多次表現出卓越的才幹，協助劉邦奠定了漢國的基礎。他也是吳芮的密友和結義兄弟。
劉邦采納張良的建議，廢除了秦國所有的苛律。在集會上，劉邦激動地告訴民眾：“我來這裏是為同胞們消滅邪惡的，不是要用武力來壓迫你們。”鹹陽地區的人們都很高興，他們隻是擔心劉邦當不上新的君王。
不久，劉邦應邀去參加項羽在鴻門安排的一次宴會，其實這是項羽設置的一個暗殺陰謀。多虧張良聰明大膽的預防措施，劉邦才得以逃回自己在鹹陽郊外的軍營。吳芮從心底裏對足智多謀的結義兄弟張良充滿了敬意。
幾天後，項羽率領自己的聯軍抵達了鹹陽。劉邦陪同項羽、各諸侯首領和將領們一起視察鹹陽宮和阿房宮。豪華奢侈和雄偉壯觀的建築物贏得了參觀者的交口稱讚。但項羽很快感覺到這是秦王尋歡作樂的地方，於是他不停地咒罵秦王。來到阿房宮大廳的時候，他怒不可遏，拔出佩劍一陣亂砍。狂怒之下，他命令部下殺死末代秦王子嬰、秦王的皇親國戚和高官重臣，並放火焚燒鹹陽宮和阿房宮這兩座秦國宮殿。楚軍將士甚至衝進民房，燒殺搶掠。一時間，鹹陽城內火光衝天、屍橫遍地、哭聲不絕於耳。百姓遭受了前所未有的災難，他們恨透了項羽，認為劉邦是個好人。
劉邦不在乎項羽是否攫取秦宮的財寶和美女，他在乎的是，項羽必須遵守與楚王訂立的條約，讓他成為皇帝。因此，他及其所能討好項羽，同意他的所作所為。
項羽自認為是各路諸侯理所當然的頭領，在梁地和楚地的九個郡當起了君王，自稱“西楚霸王”，把彭城（今江蘇省徐州市）作為都城。是為西楚。
然後他授予劉邦“漢王”的爵位，其王國地處路途偏遠而又凶險的巴蜀，都城是南鄭（今陝西省漢中市）。他授予吳芮“衡山王”爵位，以表彰他在戰爭中取得的輝煌成就，都城設在邾城縣（今湖北省武漢市內）。他還授予英布“九江王”的爵位，都城是六縣（今安徽省六安市）；授予梅鋗為侯爵和十萬戶爵位、蒲將軍為侯爵等等。