汉元年（公元前206年）二月，项羽、刘邦灭秦战争结束，项羽凭借其军事实力，裂土分封18个诸侯王，自封为西楚霸王。为困锁可能与其争夺天下的刘邦，将巴（郡治江州，今重庆市北嘉陵江北岸）、蜀（郡治成都，今属四川）、汉中（今陕西秦岭以南及湖北西部三郡）封于刘邦，迫其离开关中。并将关中分割为三，封秦降将章邯、司马欣、董翳分别为王，企图以三秦王控制关中，防止刘邦东进。
历史背景
汉元年（公元前206年）八月至汉二年（公元前205年）六月，楚汉战争中，汉王刘邦攻占关中（指函谷关以西地区）的作战。
汉元年（公元前206年）五月，齐人田荣起兵反楚，兼并三齐（指项羽分封诸侯时，在原齐国故地封立的齐、胶东、济北三个诸侯国，含今山东大部）。项羽率军自楚都彭城（今江苏徐州市）北上。
刘邦在汉军将士急切思念并盼望早日返回故乡，有些意志薄弱又迫不及待的人已经逃跑。刘邦主动推波助澜，借势还定三秦，亲率汉军出汉中发动灭三秦之战。刘邦采纳将领韩信建议走陈仓道，决计突袭关中，东向与项羽分争天下。
当初，在得知项羽将自己迁到巴蜀后，刘邦大怒，想要进攻项羽，周勃、灌婴、樊哙都怂恿他。这时，因为收藏图书而知识大涨的萧何跳出来，说汉中又被叫做“天汉”，（指天上的银河，更进一步象征浩瀚的宇宙。）称呼很美，劝谏汉王暂时忍耐，到汉中称王，收用巴蜀，还定三秦。刘邦听从。此时项羽正在忙于收拾齐国，正是时候趁机攻回关中，消灭三秦王。
战役过程
袭陈仓
汉元年（公元前206年）五月，汉王为了顺利地夺取陈仓，先遣曹参取下辨，故道，出散关，趋陈仓。
汉王刘邦随后率领数万汉军从汉中驻所南郑出发，经过故道翻越秦岭,从故道出袭雍王章邯。这时雍王章邯率军在陈仓坚守，意图将汉军阻于陈仓。在汉军难以攻下陈仓之时，这时赵衍向汉王献山路小道绕过陈仓章邯军正面，刘邦另派汉将范目等率賨民军从山间小路翻山越岭绕过陈仓正面从背后突袭陈仓，随后汉军前后夹击大败章邯于陈仓。
刘邦派樊哙带兵在白水以北击败西城县丞的军队，又在雍县之南击败雍王章邯的轻车骑兵，曹参率军北上夺取雍城。章邯退往好畤与汉王交战，大败。章邯再退守废丘，其弟章平守废丘西北约四十公里的好畤，与废丘互为犄角。刘邦亲率汉军团团围住废丘，包围章邯。
取咸阳
刘邦派汉军东进咸阳，派曹参攻下斄县，随即曹参北上进攻章平，于好畤南击破章平军。另派周勃和樊哙攻克了槐里，接着周勃、曹参、樊哙等人一起夹击好畤城。周勃、樊哙将章平包围在好畤；曹参独自南下取壤乡，并于壤东及高栎击破来援的三秦军；之后曹参、周勃、樊哙攻打包围于好畤的章平，攻拔好畤，章平逃走。
汉军占领好畤，打开了进入咸阳的大门。接下来曹参与周勃、樊哙又率领军队进攻咸阳，在咸阳附近与赵贲和内史保的军队激战，将其击败，乘胜攻克了秦帝国的都城咸阳。
下函谷关
刘邦在汉军拿下咸阳后，首先要拿下函谷关隔绝三秦和关东的联系。塞王司马欣于项梁有恩，相对来说，三秦王中塞王是真正的项氏耳目，对东扼函谷要口，对西监视咸阳。
有鉴于此，刘邦派战功赫赫的灌婴首先消灭的敌人是东方三秦之一的司马欣,派灌婴率汉军进攻塞王司马欣的都城栎阳的同时,刘邦另派周勃率军向北进攻漆县，得手后追击败退的章平军和姚昂军，并与樊哙向西平定了汧、郿、频阳等县。
此时的章邯已经发现情势不对，向另二秦求援，汇合章平等三秦援军进攻汉军，但刘邦让曹参在景陵据险而守，挡住了章平等三秦军的进攻二十余日，为汉军消灭司马欣提供了时间，随后汉军回援曹参等反击大破章平等三秦军。
分掠各地
在消灭司马欣后，刘邦派曹参、灌婴、樊哙回军继续围困废丘的军事行动。
派郦商平北地，郦商率领军队北上，平定了位于今天陕西北部和内蒙西部的北地和上郡。在焉氏打败了雍王章邯部下率领的军队，在旬邑打败了周类率领的军队，在泥阳打败了苏驵率领的军队。
另派丁复、朱轸平上郡，丁复、朱轸率军奔袭北面的翟王于高奴,大破翟王攻下高奴,翟王降。
派周勃、靳歙平陇西,周勃和靳歙率军向西面的甘肃进军，打败了西县县丞率领的军队，占领县城。又击败盗巴的军队，攻占了位于甘肃天水的上邽县。
至此，汉军平定关中大部，唯废丘不下。
汉二年（公元前205年）六月，樊哙水淹废丘，章邯自杀。汉军完全平定关中。
三秦战役历时八个月，胜利之后，刘邦基本占据了战国时期秦国的地盘，拥有了当年秦始皇消灭六国一统天下的本钱，为像秦始皇那样从咸阳出发重新统一中国，建立了强大的根据地。
