從公元前22年統一全國到公元前207年秦朝滅亡，可以說是曇花一現的十五年。
秦始皇統一後，沒有再用分封制，而是采納了丞相李斯的建議，確立了郡縣制，使地方官的任命權收歸中央，這有利於消除分裂割據的局面，避免出現周朝分封導致的春秋戰國的大亂格局。最初設三十六郡，後來增至四十六個。中央政治制度則以三公九卿為核心，綜合戰國時期的官僚體制，使之系統化，對官吏的考核則用“上計”制，類似於現在的年度述職。此外，秦朝還統一了度量衡和文字，促進了全國經濟文化的發展。但秦朝的統一思想和焚書坑儒則極大地破壞了文化，鉗制了思想，百家爭鳴的局面從此消失，一統江山、一統思想和懲罰思想犯罪成了此後帝王的重要任務，這對古代思想起了很大的阻礙作用。
為防衛匈奴，秦在秦、燕、趙三國長城的基礎上，修成了著名的萬裡長城，這比現存的明長城更往北，距離也更長。
秦的滅亡主要在於殘酷的法律制度為主的嚴酷統治，農民起義一爆發就勢不可擋地讓秦朝匆匆謝了歷史之幕。中央集權制度
戰國時，各國最高統治者都尊號為王。秦王政統一六國後，認為自己德高三皇，功過五帝，王的稱號已不能顯示他至高無上的權勢和地位，因此更改名號，把古代傳說中最尊貴的三皇五帝的稱號合二為一，號稱皇帝。
自此，皇帝便成為封建國家最高統治者的稱號。此外，還規定皇帝自稱“朕”，“命”稱“制”，“令”稱“詔”，印稱“璽”，並廢除子議父、臣議君的“謚法”等。規定皇帝按照世代排列，第一代稱始皇帝，後世以二世、三世計，“傳之無窮”。
以上這些規定，都表明皇帝在封建國家中享有最高的權力和地位。
中央政府
在皇帝之下，設三公、九卿，組成中央政府。
三公是丞相、太尉、御史大夫。
丞相輔佐皇帝處理全國政務。
太尉協助皇帝掌管全國軍隊。但統一後太尉實際卻虛設，以便皇帝直接控制軍隊。
御史大夫掌圖籍章奏，監察百官，輔佐丞相處理事務。
三公之間相互制約，便於皇帝集權於一身。
在三公之下設有九卿
奉常，掌管宗廟禮儀；
郎中令，掌管宮廷警衛；
太僕，管理宮廷車馬；
衛尉，掌管皇宮保衛；
典客，處理少數民族事務及外交；
廷尉，負責司法；
治粟內史，掌全國財政稅收；
宗正，管理皇族內部事務；
少府，掌管全國山河湖海稅收和手工業制造，以供皇室需要。
這些官僚都是由皇帝任免，概不世襲。秦始皇設立三公九卿制度，為建立專制主義中央集權的封建國家制度開創了新局面，對以後歷代政治制度有深遠的影響。
地方行政機構
在地方行政機構上，秦始皇廢除了古代的封國建藩制度，將戰國後期已實行的郡縣制推行到全國，把全國分為三十六郡，秦末增至四十余郡，京畿內不設郡，設內史管轄，以別於其他諸郡。
郡設郡守，為一郡的最高長官，直接受中央政府管轄。郡守之下，設郡尉，輔佐郡守掌管全郡軍事；又設監御史，負責監察。各郡每年必須定期向中央報告本地的租稅收入、戶口統計和治安情況。一郡之內轄若干縣，萬戶以上的縣設縣令，不足萬戶的設縣長，統治全縣人民。縣令、縣長之下設縣尉，管全縣軍事，設縣丞，助理縣令、縣長，並負責司法裁判。一縣之內分為若干鄉，鄉設三老，掌教化；嗇夫，負責征收租稅和征發徭役；游徼負責地方治安。鄉之下有亭、裡等，構成了一套嚴密的地方機構。
法律制度
戰國時期，商鞅根據李悝的《法經》，“改法為律”，成為秦國最早的成文法。
自孝公時起，《秦律》經過多次補充、修改，到秦統一六國後，已形成一部較完整的封建法典。
《秦律》早已佚失，它的具體內容，史書中只有零星記載。975年，在湖北雲夢縣睡虎地出土秦代竹簡一千余支，內容大部分是秦的法律及文書，為了解和研究《秦律》提供了十分重要的資料。
殘酷剝削
從雲夢秦簡中，可以明顯地看出，維護封建土地所有制，是《秦律》的主要內容之一。在秦簡律文中，也反映了秦王朝對農民的殘酷剝削。
這些律文規定是十分嚴苛的，主要是為了防范和鎮壓農民的反抗，以保護地主階級的政治特權和經濟利益。
從秦簡中還可以看出，秦的刑法是極為殘醋的。僅刑法的名稱就有貲、笞、遷（流放）、耐（剃去須鬢）、髡（剃去頭發）、黥（在面上刺字）、劓（割鼻子）、鋈（斷足）、斬左趾（砍左腳）、宮或腐（男子閹割，女子幽閉）、戮、磔（分裂肢體）、棄市，等等。《秦律》中有不少條文是針對“隸臣”的，可見由犯罪而淪為奴隸的人是非常多的。
國家機器
秦王朝的國家機器充分反映了統一的專制主義中央集權的特點。統一的中央集權國家的建立，比起封建割據狀態，無疑是一種進步，但封建的國家機器是地主階級對農民和其他勞動人民實行專政的工具。因此，秦王朝的建立，意味著對勞動人民的統治更加嚴酷。
擴大軍隊
秦王朝建立後，保留著一支龐大的軍隊，有中央常備軍和地方武裝兩種。中央常備軍由皇帝直接委派大將統帥戍守邊疆，並駐守京師。地方軍由郡尉掌管。秦王朝戍邊的軍隊有八十多萬人，全國軍隊數目至少在百萬人以上。
土地私有的確認
封建土地私有制是地主階級統治的經濟基礎。
秦統一六國後，於公元前2年（秦始皇三十一年）“令黔首自實田”，即令土地私有者向政府呈報占有土地的數額，政府根據數額征收田租。
這意味著私有土地受到封建政權的保護，意味著封建土地所有制在全國正式得到確認。這在當時是有積極作用的。
統一文字
統一文字、度量衡及貨幣在統一六國之前，諸侯國各自為政，文字、度量衡、貨幣等均有不同，秦始皇在全國統一之後采取了許多統一的措施。
在秦統一之前，文字的形體非常紊亂，同一個字所采用的聲符、形符都有很大的差異。這給政令的推行和文化的交流造成了嚴重障礙。因此，秦始皇命令丞相李斯、中車府令趙高、太史令胡毋敬等對文字進行整理，制定出小篆，作為標准文字，通用於公文法令。
後來程邈又根據當時民間流行的字體，整理出更為簡便的新書體——隸書，作為通用文字在全國范圍推廣。湖北雲夢出土的秦簡，證明秦朝的官方文書已經使用隸書。先秦古字經過這次整理後，字體結構得到簡化和定形，這對推行法令、傳播文化起了重要的作用。
統一貨幣
戰國時期不僅各國自鑄貨幣，而且在一個諸侯國內的各個地區也都自鑄貨幣，其形狀、大小、輕重各不相同，特別是價值不等，換算困難。
秦滅六國後，實行統一貨幣措施貨幣分二等，以黃金為上幣，以鎰為單位；圓形方孔的銅錢為下幣，以半兩為單位。
這就克服了過去貨幣不統一的混亂狀態，便利了各地商品交換和經濟交流。
統一度量衡
戰國時期，度量衡制度相當混亂。秦統一後，把商鞅變法時制定的度量衡制度推行到全國，並專門頒發了統一度量衡的詔書，把它銘刻在官定的度量衡器上，發到全國，作為標准器具。
現存鹹陽出土的“大良造商鞅量”底面，即補刻有秦始皇二十六年統一度量衡的詔書。同時，還繼續執行度量衡定期檢查制度，每年二月對全國度量衡器進行鑒定，以保證計量器具的准確和統一。
秦朝統一度量衡的目的在於保證政府的賦稅收入，但它對消除各地割據勢力的影響，以及促進經濟發展、文化交流也起了重要作用。
修築馳道
秦統一後，立即下令拆毀以往各國修築的關塞、堡壘等障礙物。為了加強對全國的控制，於公元前220年（秦始皇二十七年）修建了以首都鹹陽為中心的馳道。主要干線有兩條一條向東直通燕齊，一條向南直達吳楚。
這些馳道寬五十步，道旁每隔三丈栽青松一株。公元前22年（秦始皇三十五年）秦始皇命令蒙恬修了一條由鹹陽向北延伸的直道，經雲陽、上郡直達九原，全長800余裡，這條“直道”的遺跡現在尚可辨識。
另外，還在今雲貴地區修“五尺道”。又在今湖南、江西、廣東、廣西之間修築了攀越五嶺的“新道”。這樣，一個以鹹陽為中心的四通八達的交通網，把全國各地聯系在一起了。同時，規定車軌的統一寬度為六尺，保證車輛暢通無阻。
確立郡縣制
公元前22年，當秦統一的事業剛完成時，就在建立什麼樣的國家體制的問題上發生了一場爭論。
以宰相王綰為首的一部分官吏，主張實行郡國並行制。廷尉李斯堅決反對，他認為春秋戰國時期諸侯紛爭，完全是西周分封諸侯所造成的。只有廢除分封制，才可免除禍亂。
秦始皇采納了李斯的意見，在全國確立了郡縣制。
焚書”事件
到公元前23年（秦始皇三十四年），博士淳於越又提出了恢復分封制的主張。丞相李斯加以反駁。他指出，時代不同，治理的方法也應該不同。儒生們“道古以害今”，如不加以禁止，統一可能遭到破壞。因此他建議
一、除《秦紀》、醫藥、卜筮、農書以及國家博士所藏《詩》、《書》、百家語外，凡私人所藏儒家經典、諸子和其他歷史古籍，一律限期交官府銷毀，逾期不交的，處以黥刑並罰作城旦（旦即早晨，是清晨就開始築城的一種苦役）；
二、談論《詩》、《書》者處死，以古非今者滅族；
三、嚴禁私學，“以吏為師”。
秦始皇了李斯的建議。這就是歷史上的“焚書”事件。
坑儒”事件
公元前22年，一些方士和儒生對秦始皇進行議論、誹謗。於是秦始皇下令追查，共逮捕了40人，全部坑殺在鹹陽。這就是歷史上所說的“坑儒”事件。
秦始皇焚書坑儒是“師古”與“師今”兩種政治思想斗爭激化的表現。在當時的歷史情況下，為了鞏固統一，采取統一思想的措施不可謂不必要。
但是，焚書坑儒的手段是愚蠢而又殘暴的，特別是焚書毀滅了許多古代的文化典籍，造成了文化上的重大損失，而坑儒則在肉體上和精神上摧殘了知識群體。
匈奴威脅
匈奴族是居住在我國北方的游牧民族之一，長期以來活動於南達陰山，北至貝加爾湖之間，成為北方一個強大的游牧民族。
戰國後期，匈奴已進入奴隸社會。奴隸主貴族利用騎兵行動迅速的優勢，經常深入中原，對以農業為主的內地各族進行襲擾和掠奪。當時，秦、趙、燕與匈奴為鄰，經常發生戰爭。由於各國忙於內戰，一般對匈奴都采取守勢，在北邊修長城並派軍隊戍守。
秦統一後，匈奴族對秦的威脅仍然很大。大規模移民
為了解除匈奴的威脅，秦始皇於公元前28年（秦始皇二十九年）派大將蒙恬率三十萬大軍向河套（即所謂“河南地”）征伐。戰斗進行得很順利，公元前25年收復了河套南北的廣大地區，並在這個地區設置了34個縣，重設九原郡。
為了進一步鞏固這裡的統治，秦始皇於公元前2年遷三萬多戶居民到北河、榆中（內蒙古伊金霍洛旗以北），墾田生產，開拓邊疆。這次大規模的移民，無論在經濟上、軍事上均有重要意義。它不僅有力地制止了匈奴的搶掠，而且促進了這一地區的開發。
修築長城
在同匈奴奴隸主貴族的斗爭中，秦朝又修築了舉世聞名的偉大工程——長城。
公元前23年（秦始皇三十四年），秦朝把過去秦、趙、燕三國長城連接起來，修築一條從臨洮（甘肅岷縣）一直到遼東碣石的萬裡長城。這條長城，對於抵御匈奴的騷擾，保障內地人民生產和生活的安定，起了重要的作用。
長城也是世界歷史上最偉大的建築之一，充分體現了中國古代勞動人民的高度智慧和無限的創造力。
南服“百越”
在我國南部和東南部是越族人民的居住地區。這些越族通稱為“百越”，分布在今浙江、福建、江西、湖南南部及兩廣地區，各自獨立，互不相屬。
秦始皇在滅楚之後，很快降服了居住在浙江一帶的越族，建置會稽郡。接著於公元前22年，分別征服了居住在今溫州一帶的東甌和今福建境內的閩越，設置閩中郡。秦始皇命令尉屠睢指揮五十萬大軍，分五路南下，對居住在今兩廣地區的南越和西甌進行大規模的戰爭。秦軍遭到越族的抵抗，相持達三年之久。
秦始皇為了支援前線的戰爭，命令監御史祿在今廣西興安縣北開鑿了一條靈渠，溝通了湘江和桂江支流漓江之間的交通，解決了運輸糧餉的困難，才將越族打敗。
公元前24年，越族乘秦軍不備，大敗秦軍，殺死尉屠睢。秦始皇又增派援軍，終於征服了越族，建置了南海、桂林、象三郡。次年，又遷徙了五十萬人戍守五嶺，與越人雜居，從而加速了民族融合和這一地區經濟文化的發展。
疆域遼闊
秦始皇統一南方和東南，客觀上有利於民族融合。如秦在統一過程中，派遣數十萬內地人民到南方去戍守，把中原先進的生產技術和工具帶到南方，促進了當地的開發。
在共同開發南方邊地的過程中，也修通了道路，特別是修鑿了靈渠，使長江水系同珠江水系連結起來，對中原地區同南方、西南的經濟文化交流起了重要的作用。
經過對匈奴、越族的戰爭後，秦的疆域空前遼闊，東達大海，西至臨洮，“南至北向戶，北據河為塞，並陰山至遼東”，成為當時世界上最大的國家。在這個廣大地區內居住著各族人民，由於統一在一個國家政權之下，相互之間的經濟、文化聯系進一步增強了，並解除了各民族之間的戰爭所帶來的災難。
秦統一歷史地位
秦朝的建立，在中國歷史上具有劃時代的意義。它存在的時間雖然很短，但由此開始的政治、經濟制度在以後二千多年的封建社會中，有著極為深遠的影響。
由秦代開創的各種制度以及遼闊的疆域、高度的物質和精神文明，對古代世界的影響也是巨大的。所以，“秦人”同後來的“漢人”、“唐人”一樣，成了世界各國對中國人民的代稱，歐洲人至今仍稱中國為hiａ，日本人稱中國為“支那”（日本侵華期間此稱呼是種蔑稱，為避嫌，現在一般日本人忌稱此名），就是由“秦”演變來的。
作為秦朝創始者的秦始皇，順應歷史潮流，完成統一事業，建立了中央集權制的封建國家，這就決定了他在中國歷史上的突出地位。
秦朝的殘暴統治和社會矛盾的激化
秦統一後，雖然采取了一些促進社會發展的措施，但是，秦朝的殘暴統治和對人民的無限制的搜刮徭役，則給廣大勞動人民帶來了新的災難，使被壓迫階級同統治階級之間的矛盾日益激化。
秦始皇的殘暴統治
秦始皇在位時期，對農民的統治和剝削是非常殘酷的。田租、口賦、徭役和兵役是壓在農民頭上的沉重負擔。
田租是按土地數量征收的土地稅，不論耕種與否，都要征收地租。這實際上是使已經失掉土地和無力耕種土地的農民增加了負擔，而使大地主得以逃避國家的租稅。賦是按人頭征收的人口稅。徭役和兵役是造**民痛苦和災難的重要原因。秦始皇為了滿足自己的奢侈生活，無休止地征發徭役，大興土木，勞民傷財。
秦始皇修建阿房宮
在統一六國過程中，秦始皇就派人將各國宮殿圖樣描繪下來，動用大批勞力在鹹陽照樣修建。統一的次年，即在渭水南岸修建信宮和甘泉前殿。
公元前22年，又在渭南的上林苑建築規模宏大的朝宮，其前殿稱阿房宮。據記載，僅阿房宮的面積，東西就有五百步，南北五十丈，上面可容一萬人，下面可豎立五丈的大旗。
當時興建的離宮別館達七百余所，遍布函谷關內外及渭水南北兩岸。
修建驪山陵
秦始皇還為其死後准備了同樣豪華的陵墓，這便是與阿房宮齊名的驪山陵。在未統一之前，他就在驪山北麓（陝西臨潼縣城東）給自己修建墳墓。
驪山陵高五十余丈，周圍五裡多，內築各式宮殿，陳列著各色珍奇珠寶，所消耗的人力物力是極其驚人的。據記載，僅修驪山陵就動用刑徒及奴隸70萬人，再加上防備匈奴的30萬人，戍守五嶺的50萬人，如果再算上修馳道、搞運輸的人，全國服役的人，估計不下200萬。而當時全國不過有2000萬人口。
在這種情況下，人民的力役比以往多20倍。大量勞力脫離生產，人民負擔又如此沉重，這就加速了農民的破產，使社會經濟遭到嚴重的破壞。
在當時，勞動人民稍有反抗，就遭到殘酷的鎮壓。這便使全國變成一個巨大的監獄，到處出現“赭衣塞路，囹圄成市”的恐怖景象。
秦二世的昏庸統治
公元前20年（秦始皇三十七年）秋，秦始皇巡行到沙丘（河北平鄉縣東北）途中病死。宦官趙高拉攏李斯，偽造詔書，廢公子扶蘇，立胡亥為帝，是為秦二世。
秦二世是一個昏庸的君主，其殘暴程度超過秦始皇。他在埋葬秦始皇時，竟下令把後宮無子女的宮女全部殉葬，又怕洩露陵墓內的秘密，把修陵的工匠也活埋了。
秦二世豢養了大量的狗馬禽獸，供其游獵之用。鹹陽糧草不夠用，便令各郡縣官吏逼迫人民征送。運輸糧草的人，要自帶干糧，不許吃鹹陽三百裡以內的糧食，將農民推入了死亡的絕境。
秦二世刑罰
秦始皇時的刑罰已經非常苛重，一人犯法，罪及三族，一家犯法，鄰裡連坐。二世更變本加厲，以“殺人眾者為忠臣”，各級官吏都是奉行這種刑法的劊子手。如范陽令殺人如麻，造成了“刑者相半於道，而死人日成積於市”的慘狀。
在階級矛盾激化的同時，統治階級內部的斗爭也十分尖銳。秦二世為了鞏固自己的地位，不僅殺蒙恬、馮去疾等大臣，而且殺害了他的兄弟姐妹二十多人，以致人心浮動。
原本已經尖銳的階級矛盾，此時更達到極點，醞釀已久的農民大起義便終於爆發了。
揭竿而起
公元前209年（秦二世元年）七月，秦二世下令征調淮河一帶貧苦農民九百人到漁陽（北京密雲）戍守。陳勝、吳廣也在被征之列，並指定為屯長。
在秦尉的監督下，這九百名戍卒行至蘄縣大澤鄉（安徽宿縣西寺坡鄉劉村集），適值大雨，道路不通，無法按期到達指定地點。按秦法，戍卒誤期要處斬。
在這生死存亡的關頭，陳勝、吳廣密謀起義。他們殺掉秦尉，發動戍卒起義，號稱“大楚”，陳勝自立為將軍，吳廣為都尉。戍卒們“斬木為兵，揭竿為旗”，舉起了中國歷史上第一次大規模的農民戰爭的旗幟。
張楚政權
大澤鄉起義爆發後，迅速形成了燎原之勢。攻下陳縣(河南淮陽)之後，在大家擁戴下，陳勝自立為王，國號“張楚”。這是中國歷史上第一個農民政權。張楚政權打出了“伐無道，誅暴秦”的口號，鼓舞了全國的反抗斗爭。於是，在全國范圍內，人民紛紛參加起義。此時，項梁、項羽也起義於吳縣（江蘇蘇州市），劉邦則起義於沛縣（江蘇沛縣東），其余“數千人為聚者，不可勝數”。（《史記#83;秦始皇本紀》）
農民軍以陳縣為起義中心，向秦王朝發動總攻。當時兵分三路，目標是秦王朝的國都鹹陽一路由吳廣率領進攻滎陽（河南滎陽），以便打開通去鹹陽的大道；一路由宋留率領，迂回南陽（河南南陽），攻武關；另一路由周文率領，進攻關中，直取鹹陽。
西路軍失敗
各路大軍所向披靡，勢如破竹，橫掃中原廣大地區。尤其是周文的大軍，在西征的途中，得到廣大農民的擁護和，群眾爭先恐後參加起義軍。起義大軍躍過函谷關，直插關中，一直打到距鹹陽只有幾十裡的戲（陝西臨潼縣東），直接威脅著秦都鹹陽。
周文大軍至戲的消息，使秦二世恐慌萬狀。他采用章邯的建議，大赦天下，釋放並武裝驪山刑徒和奴產子，由章邯率領三十多萬大軍，向起義軍猛撲過來。同時從北方調回王離軍隊作為援軍。周文大軍由於孤軍深入，後援不繼，先後失利，周文自殺。西路軍失敗。
起義失敗
章邯擊敗周文後，率軍向滎陽反撲，吳廣失利，被部下所殺。公元前209年2月，章邯和王離的邊防軍也共同進攻陳縣。
陳勝軍只得放棄陳縣，向東南退卻。當陳勝退到下城父（安徽亳縣東南城父集)時被其車夫莊賈殺害。陳勝、吳廣犧牲後，由他們點燃的反秦斗爭的烈火並沒有熄滅。
陳勝、吳廣領導的農民戰爭，雖然前後只有六個月時間，但是他們所領導的歷史上第一次農民大起義，卻產生了深遠的影響。其“奮臂為天下倡始”的首創精神，“削木為兵，揭竿為旗”的英雄氣魄，鼓舞著後來的千千萬萬農民反抗封建統治的斗爭。陳勝、吳廣領導的農民戰爭，沉重地打擊了秦王朝的腐朽統治，為推翻秦王朝奠定了基礎。
項羽起義
陳勝、吳廣犧牲後，反秦斗爭暫受挫折，但斗爭的新高潮很快興起。繼續領導農民進行反秦斗爭的是項羽和劉邦。
項梁、項羽出身於楚國舊貴族，項氏世代為楚將，項梁的父親就是楚國著名的大將項燕。項梁因犯罪，帶著侄子項羽逃到吳縣（江蘇蘇州）。
公元前209年九月，陳勝、吳廣起義的消息傳到吳縣時，項梁、項羽二人殺死會稽郡守，響應起義，得精兵八千人，項梁做了會稽郡守，項羽為裨將。
劉邦起義
公元前208年二月，項梁軍渡江後，陳嬰領導的二萬起義軍前來會合，英布、蒲將軍兩支起義軍也歸附項梁，起義軍的隊伍迅速擴大。不久，呂臣和劉邦所率領的起義軍也前來會合。劉邦做過泗水（江蘇沛縣東）亭長。公元前209年，他在沛縣縣吏蕭何、曹參等下，聚眾二三千人，在沛地起義。
陳勝遇害後，項梁等擁立前楚懷王的孫子心為王，仍號楚懷王，都於盱眙（今江蘇盱眙縣），項梁自號武信君，陳嬰為上柱國。
諸軍集結
章邯率領的秦軍在鎮壓了陳勝起義軍後，移軍東進，破魏，攻齊。同年七月，項梁與齊田榮軍一起，在東阿（山東陽谷縣東阿鎮）給章邯軍以迎頭痛擊。
項羽、劉邦率領的另一支起義軍攻占城陽（河南范縣濮城東南）。接著項、劉又率軍大破秦軍，殺三川郡守李由。這時，項梁被勝利沖昏了頭腦。九月，章邯指揮秦軍，乘虛夜襲，在定陶大破項梁軍，項梁戰死。
項羽、劉邦聽到項梁犧牲的消息後，從陳留前線撤回，與諸軍集結於彭城，楚懷王也自盱眙遷至彭城。各支起義軍互相呼應，等待時機，繼續戰斗。
巨鹿圍困
章邯破項梁軍後，渡河向張耳、陳余所率領的趙軍進攻。此時，張耳、陳余擁立趙國舊貴族趙歇為王。章邯入邯鄲，遷其民於河內。趙王歇、張耳退至巨鹿城（河北平鄉），又被秦軍王離部圍困，乃派使者向楚懷王求援。
起義軍在彭城召開緊急會議，決定分兵二路一路以宋義為上將軍，項羽為副將，率主力北上救趙；另一路則由劉邦率軍向西挺進，直攻關中。會上決定兩路大軍誰先進關，就立為關中王。
救趙的大軍至安陽（山東曹縣東南）後，宋義畏敵如虎，裹足不前。項羽殺死宋義，懷王封項羽為上將軍，並令英布和蒲將軍歸項羽指揮。
九戰九捷
公元前208年，項羽遣英布和蒲將軍率二萬人渡漳河，援救巨鹿。這時巨鹿城中糧盡兵少，異常危急。於是項羽率領全軍渡河，“破釜沉舟”。渡漳水後，起義軍以迅雷不及掩耳之勢，直奔巨鹿，與秦軍接連激戰，九戰九捷，終於大敗秦軍，殺蘇角，俘王離。巨鹿之戰，是秦末農民戰爭中最激烈的一次戰役，也是具有決定性的一次大戰。由於起義軍的浴血奮戰，擊垮了秦朝的主力，扭轉了整個戰爭的形勢，奠定了反秦斗爭勝利的基礎。
起義軍打敗秦軍後，項羽召見諸侯將領，他們“無不膝行而前，莫敢仰視”。於是，項羽被推舉為“諸侯上將軍”。從此，項羽成為反秦斗爭中叱吒風雲的英雄和領袖。
巨鹿解圍後，章邯退至棘原（巨鹿南），項羽軍駐漳水之南，兩軍對峙。秦軍的連續失利加深了統治集團內部的矛盾，秦二世派人責備章邯，章邯異常恐懼。在項羽的沉重打擊下，章邯不得不於公元前207年七月向項羽投降。
起義軍壯大
公元前208年秋天，劉邦率領起義軍向鹹陽進軍。他在途中注意收編、聯合各路反秦武裝，使起義軍隊伍日益壯大。
次年二月，劉邦率軍向西進發，過高陽（河南杞縣西），采納小吏酈食其的獻策，一舉攻克陳留，取得大量儲糧，為西進提供了物質條件。三月，起義軍繼續向西挺進，在白馬（河南滑縣南）以東，大破秦軍。在攻洛陽失利後，又轉而向南，迫使南陽郡守投降。
從此，起義軍一路勢如破竹，攻入關中。
子嬰投降
起義軍的勝利，使統治集團內部矛盾加劇。趙高懼怕秦二世追究軍事失敗的罪責，派女婿閻樂（任鹹陽令）、弟趙成（任郎中令）殺二世，立二世之侄子嬰，去帝號，稱秦王。
子嬰又殺趙高等，企圖阻止義軍西進。劉邦用張良計，設疑兵，威脅秦軍，乘其不備，大破秦軍，接著乘勝進攻。
公元前207年一月，劉邦率義軍至灞上（陝西西安市東南）。僅僅當了四十六天秦王的子嬰，只好以繩系頸，乘素車白馬，捧著御璽符節，在鹹陽的朝道旁，向起義軍投降，盛極一時的秦王朝滅亡。