如果汉军前来挑战，千万不要和他们交战，只要不让他们能够向东发展就可以了。我在十五日内一定能够平定梁地，那时再来和将军会合。于是项羽率军在行进中攻打陈留、外黄、睢阳，攻克了它们。汉军果然多次向楚军挑战，楚军坚守不出，派人羞辱他们五六日，大司马被激怒，率军渡过了汜水。当楚国士卒渡河刚渡了一半的时候，汉军向他们发动了攻击，打败了楚军，获得了楚国所有的金玉财货。大司马咎和长史欣都在汜水岸边自刭。项羽到达了睢阳，听说海春侯的军队被打败，就率军回师。汉军正在荥阳的东面围攻钟离繻，项羽来到，汉军全都逃奔到险阻地带。
韩信打垮了齐国以后，派人对汉王说：“齐国是靠近楚国的边远地区，我的权力轻，假若不立为代理齐王，恐怕我不能安定齐国。”汉王想要攻伐他，留侯张良对汉王说：“不如顺其意而立他为王，使他能够为了自己的利益而守卫齐地。”就派遣张良拿着印绶去封立韩信为齐王。
项羽听说龙且的军队被韩信消灭，就很惊恐，派遣盱台人武涉前去劝说韩信。韩信没有听从。
楚、汉相互对峙了很久而没有决出胜负，壮年男子苦于军旅兵役，老弱疲于转运军粮，汉王和项羽相互在广武之间对话。项羽想要和汉王单独挑战。汉王历数项羽的罪恶说：“当初我和项羽一同接受怀王的命令，说首先进入并平定关中地区的人就被封为关中的王，项羽违负盟约，封我为蜀汉地区的王，这是第一条罪状。项羽假称诏令杀害卿子冠军宋义而提升自己为上将军，这是第二条罪状。项羽已经解救了赵国的围困，本来应当回师述职，却擅自强迫诸侯率军入关，这是第三条罪状。怀王约定进入秦地后不许施暴掳掠，项羽烧毁了秦国的宫室，挖掘了始皇帝的坟墓，把秦国的财富据为己有，这是第四条罪状。又逞强杀害了秦国投降的国王子婴，这是第五条罪状。运用欺诈的手段在新安活埋杀害了秦国子弟二十万人，却封他们的将领为王，这是第六条罪状。项羽把他的部将们都封在条件好的地区为王，而迁贬驱逐这些地区原有的君主，促使他们的臣下为争王位而成为叛逆的人，这是第七条罪状。项羽把义帝驱逐出彭城，把这里作为自己的都城，剥夺了韩王的国土，把梁、楚的地方合并在一起而自己占有，多分给自己封土，这是第八条罪状。项羽派人在江南暗杀义帝，这是第九条罪状。总之你身为人臣而弑杀君主，诛杀已经投降的人，处理政事不公平，主持盟约不守信用，这是天下人所不能容忍的，是大逆不道，这是你的第十条罪状。我用扶持正义的军队而联合诸侯诛杀残暴的贼子，驱使犯罪服刑的人击杀项羽，何苦要和你单身独战！”项羽听后非常愤怒，埋伏下弓弩射中了汉王。汉王胸部受伤，却用手捂着脚，说：“贼虏射中了我的脚趾！”汉王因受创伤而卧床养病，张良坚决请求汉王起床去慰劳军队，以此来安稳士卒的情绪，不使楚军占胜利的威势压倒汉军。汉王出来到军中巡视，汉王的病伤更加严重了，因此急驰进入成皋城中。
汉王的伤病痊愈了以后，向西进入函谷关，来到了栎阳，慰问父老，设酒宴款待他们，在栎阳市中砍下了原塞王司马欣的头挂在木杆上来示众。逗留了四天，又重新回到军中，驻军在广武。关中地区增派出更多军队。
在这个时期，彭越率领着他的军队在梁地往来转战，使楚军饱受往返奔波的困苦，断绝了楚军粮食的供应。田横前往跟从他一起作战。项羽多次前去攻击彭越等人，齐王韩信又进军攻击楚军。项羽惊恐，就和汉王订立和约，中分天下，把鸿沟以西的地区划割给汉，鸿沟以东的地区划归给楚。项王放回汉王的父母妻子，军队的官兵们都高呼万岁，就回师而分别离去。
项羽退兵而回归东方。汉王也想要率领军队向西回归，又采用了留侯张良和陈平的计策就进兵追击项羽，到达阳夏南面军队停止了追击，和齐王韩信及建成侯彭越约定了会合的时间而共同攻打楚军。汉军到达固陵，韩信和彭越没有按期前来会合，楚军攻击汉军，打败了汉军。汉王重新进入营垒中，挖掘深沟进行据守。采用了张良的计策，因此韩信、彭越都率军前往。等到刘贾进入楚地，围攻寿春，汉王在固陵战败以后，就派遣使者召唤大司马周殷出动九江地区的军队迎接武王黥布，在行军途中屠戮了城父城中的守军，随刘贾及齐、梁诸侯的军队都到垓下大会师。汉王封立武王黥布为淮南王。
五年，高祖和诸侯的军队共同向楚军发动进攻，和项羽在垓下展开了大决战。淮阴侯率领三十万士卒独当一面，孔将军熙在左边，费将军陈贺在右边，皇帝刘邦领兵在后，绛侯周勃和柴将军在皇帝的后面。项羽的军卒大概有十万人。淮阴侯先和楚军交战，战斗不利，军队后撤。孔将军和费将军纵兵交战，楚兵形势不利，淮阴侯再度乘势进攻，在垓下打败了楚军。项羽听到汉军唱起楚地的歌谣，认为汉军已经把楚地全都占领了，项羽就败退而逃，因此楚军大败。汉王派遣骑将灌婴追到东城杀死了项羽，杀死敌军八万人，就占领并平定了楚地。鲁城为了忠于楚国而坚守不肯投降。汉王率领诸侯的军队向北进军，向鲁城的父老们展示项羽的头，鲁城人才肯投降。就用鲁公的名号把项羽葬在谷城。
汉王回师到达定陶，急驰进入齐王的军营中，夺去了齐王所率领的军队。
正月，诸侯和将相们聚在一起共同请求尊奉汉王为皇帝。汉王说：“我听说皇帝的称号具有贤德的人才能据有，没有贤德而徒具空言虚语的人，是不可以据守的，我不敢担当帝位。”群臣们都说：“大王从平民起事，诛除暴逆，平定了四海，对于有功的人就分割给土地而封为王侯。大王假若不接受皇帝的尊号，那么功臣们对大王的封赏就会怀疑而不相信。我们这些大臣誓死坚持要您接受皇帝的尊号。”汉王推让了再三，迫不得已，说：“诸君假若肯定地认为我作为皇帝有利，为了有利于国家，我就接受这个尊号吧。”甲午日，汉王就在汜水的北岸登临了皇帝位。
皇帝说义帝没有后代子嗣，齐王韩信熟习楚地的风俗，迁徙他作为楚王，以下邳作为他的都城。立建成侯彭越作为梁王，以定陶作为他的都城。原来的韩王信仍为韩王，以阳翟作为他的都城。迁徙衡山王吴芮为长沙王，以临湘作为他的都城。番君的将军梅立有战功，跟从我攻入武关，因此感激番君。淮南王黥布、燕王臧荼、赵王敖都仍旧为王。
天下全都平定了，高祖定都洛阳，诸侯都称臣归属于他。
原来的临江王驩，为了表示对项羽效忠而反叛汉朝，高祖命令卢绾和刘贾率军围攻他，当时没有能攻克。几个月以后他投降，高祖把他诛杀在洛阳。
五月，士兵们都解甲回家。诸侯的儿子住在关中的免除十二年的赋税徭役，回到封国的免除他们六年的赋税徭役，国家供养他们一年。
高祖在洛阳南宫摆酒设宴。高祖说：“列侯和各位将领们不要对朕隐瞒，都要直言真情。我之所以能取得天下的原因是什么？项氏之所以失去天下的原因是什么？”高起和王陵回答说：“陛下为人傲慢而好轻视戏侮别人，项羽为人仁厚而爱护别人。然而陛下派别人去攻城略地，就把所攻克降服的地区封给他们，这是陛下能和天下人共享其利的美德。项羽嫉贤妒能，立有功劳的人就设法加害，有贤才的人就对他们猜疑，作战取得了胜利却不给他们授功，取得了土地却不给予别人利益，这就是他失去天下的原因。”高祖说：“你们只知其一，未知其二。在帷帐当中运筹谋划而能够决定千里以外的战争取得胜利这方面，我不如张子房。在镇守国家，安抚百姓，供给粮食，保证军粮运输不断绝这方面，我不如萧何。在统领百万大军，作战必胜，攻城必取这方面，我不如韩信。这三位，都是人类中的豪杰，我能够任用他们，这就是我之所以能够取得天下的原因。项羽有一位范增却不能任用，这就是他项羽被我擒获的原因。”
高祖想要长久地把洛阳作为都城，齐人刘敬劝说高祖，等到留侯张良劝说皇上进入函谷关而在关中定都的时候，高祖就在当日起驾，进入函谷关而在关中定都。六月，大赦天下。
十月，燕王臧荼造反，攻下了代地。高祖亲自率军攻击他，俘获了燕王臧荼。当即封太尉卢绾为燕王，命令丞相樊哙率领军队攻取代地。
在这一年的秋天，利几谋反，高祖亲自率领军队讨伐他，利几逃走。利几这个人，是项羽的将军。项羽失败以后，利几担任陈县县令，没有追随项羽，却逃亡投降了高祖，高祖封他在颍川为侯。高祖来到洛阳，按照所有诸侯的名籍征召他，而利几担心会有不测，因此而谋反。
六年，高祖每五日朝见一次太公，如同一般人家那样行父子相见的礼节。太公家令劝告太公说：“天上没有两个太阳，地下也不应有两个君王。如今高祖皇帝虽然是您的儿子，但却是君主；太公您虽然作为父亲，却是臣子。为何要让君主拜见臣子！若像这样，就会使皇帝的尊贵和威严得不到施行。”以后高祖再来朝见，太公抱着扫帚，在大门口迎接，倒退着行走。高祖见状大惊，忙下车扶住太公。太公说：“皇帝是君主，为什么要因为我而乱了天下的法度！”于是高祖就尊奉太公作为太上皇。心中认为太公家令的言语说得好，就赏赐给他五百斤黄金。
十二月，有人上书举报楚王韩信谋反，皇上询问左右，左右大臣们争着想要去讨伐韩信。采用了陈平的计策，就假称到云梦泽去巡游，在陈地会集诸侯，楚王韩信前来迎接，就在这时拘捕了韩信。这一天，下令大赦天下。田肯前来祝贺，因而劝导高祖说：“陛下擒得了韩信，又统治着关中秦地。秦，是一个山川形势便利的国家，它具有由河山所形成的险阻，又和其他地区相隔绝千里。假若关东拥有百万持戟的士卒前来攻击，秦只用二万的兵力就可抵挡住。这是因为它的地势便利，它的军队在和诸侯们作战时可以采用由山上向下进攻的形势，譬如从高屋上而往下倒水一般势不可挡。再如齐地，东方有琅邪、即墨的富饶，南方有泰山的险固，西方有黄河作为限隔，北方有渤海的地利，土地纵横二千里。若有持戟百万的军队，从隔绝千里以外的地区前来进攻，齐国只用二十万的兵力就可以抵御。因此齐秦二地实际上是东西二秦，假若不是陛下的亲属子弟，就不能派他去做齐王。”高祖说：“很好。”赏赐给他黄金五百斤。
十几天以后，高祖封韩信为淮阴侯，把他原有的王国领土分割成两个王国。高祖说将军刘贾屡立功劳，封他为荆王，统治淮东地区。封皇弟刘交为楚王，统治淮西地区。封皇子刘肥为齐王，统治齐地七十多个县城，凡是讲齐地方言的百姓都归属于齐国。于是就评定功绩，分封功臣为列侯并各赐予分封的信符凭证。把韩王信迁徙到太原。
七年，匈奴人进攻韩王信所辖的马邑城，韩王信因此和匈奴人勾结而在太原谋反。白土县人曼丘臣和王黄扶立原来的赵将赵利为王而谋反，高祖亲自率军前往攻伐他们。恰逢天气寒冷，士卒中有十分之二三的人的手指被冻掉，结果就只到达了平城。匈奴人把我军围困在平城，十天以后才撤军离去。高祖命令樊哙留在代地平定叛乱。立兄长刘仲为代王。
二月，高祖从平城经过赵地、洛阳，来到长安。长乐宫建城，丞相以下的官吏都迁居长安治理政务。
八年，高祖率军向东在东垣攻打跟从韩王信叛乱的余党。
萧何丞相主持建造未央宫，建筑有东阙、北阙、前殿、武库和太仓。高祖回来后，看到宫阙非常壮丽，很生气地对萧何说：“天下战火纷纷苦战好多年，成败还不可确知，你为什么建造如此过分豪华的宫室？”萧何说：“就是因为现在天下还没有安定，所以才能够趁此时机建成宫室。而且天子是以四海为家，假若不建筑得壮丽就无法显示天子地位的尊显和威严，并且这样可以不使后世再行修建时超过前代。”高祖听后才变得高兴。
高祖在率军到东垣去时，路过柏人城，赵国国相贯高等人阴谋要杀害高祖，高祖当时心有所动，因而没有在这里留宿。代王刘仲放弃了封国而逃亡，没有得到皇帝的允许就自己回到了洛阳，皇帝取消了他的王爵而贬封他作为合阳侯。
九年，赵相贯高等人阴谋杀害高祖的事被发觉，被夷灭了三族。废除了赵王张敖的王爵而贬封他为宣平侯。这一年，把楚国的昭氏、屈氏、景氏、怀氏和齐国的田氏等贵族迁徙到了关中地区。
未央宫建成。高祖在这里召集诸侯群臣举行盛大的朝会，在未央宫前殿摆设了酒宴。高祖捧着玉杯，起身向太上皇祝酒，说：“当初大人经常认为我无所依恃，不能营治产业，不如刘仲用力。如今我所成就的产业和刘仲相比谁多？”殿上的群臣们听后都高呼万岁，大笑取乐。
十年十月，淮南王黥布、梁王彭越、燕王卢绾、荆王刘贾、楚王刘交、齐王刘肥、长沙王吴芮都来到长乐宫朝见皇帝。春天、夏天国家都太平无事。
七月，太上皇在栎阳宫中逝世。楚王和梁王都前来送葬。赦免了栎阳的囚徒。把郦邑的名称更改为新丰。
八月，赵相国陈豨在代地造反。皇上说：“陈豨曾经跟从我办事，很有信用。代地是我急需平定的地区，所以我封陈豨为列侯，以相国的职位而派他守卫代地，如今却和王黄等人劫掠代地！代地的官吏百姓没有罪责，对此应赦免代地官吏百姓。”九月，皇上亲自前去征伐他们。来到邯郸后，皇上高兴地说：“陈豨不向南据守邯郸而借漳水进行阻挡，我知道他不能有什么作为了。”又听说陈豨的部将原先都是商贾之人，皇上说：“我知道该用什么方法对付他们了。”就用许多黄金去引诱陈豨的部将，陈豨的部将有许多人投降。
十一年，高祖在邯郸诛除陈豨等人的事务尚未结束，陈豨的部将侯敞率领一万多人流窜到各地，王黄驻军在曲逆，张春渡过黄河攻打聊城。汉朝派遣将军郭蒙和齐国的将领攻击他们，把他们打得大败。太尉周勃途经太原率军进入并平定了代地。到达马邑，马邑坚守不降，就被汉军攻破城邑而消灭了他们。
陈豨的部将赵利据守东垣，高祖率军攻打他，当时没有攻克。过了一个多月，有士卒骂高祖，高祖被激怒。等到东垣城投降，高祖命令找出骂高祖的人斩杀了他们，没有跟着骂的人宽恕了他们。在这时就把赵国山北地区分割出来，立皇子刘恒为代王，定都晋阳。
春天，淮阴侯韩信在关中谋反，被夷灭三族。
夏天，梁王彭越谋反，被废除了王爵而迁贬到蜀地；他又想再次谋反，结果被夷灭三族。立皇子刘恢为梁王，皇子刘友为淮阳王。
秋天七月，淮南王黥布反叛，向东侵并了荆王刘贾的国土，向北渡过了淮河，楚王刘交逃到薛城。高祖亲自前往征伐黥布，立皇子刘长为淮南王。
十二年，十月，高祖在会甀攻打黥布的军队以后，黥布逃走，就命令其他的将军追击黥布。
高祖回归关中，路过沛县，停留下来。在沛宫中设置酒宴，召来所有的故人父老子弟纵情畅饮，征集到沛地一百二十个少儿，教他们唱歌。酒酣的时候，高祖亲自击筑奏乐，自己作诗歌唱道：“大风起兮云飞扬，威加海内兮归故乡，安得猛士兮守四方！”命令那些唱歌的少儿们练习和唱这支歌。高祖就在歌儿们的唱和中起舞，慷慨伤怀，洒下了行行热泪。高祖对沛地的父兄们说：“在外的游子一想到故乡就感到悲伤。我虽然定都在关中，但将来死后我的魂魄还会喜欢思念沛地。而且朕是以沛公的职位来诛除暴逆，才拥有了天下，因此要把沛地作为我的汤沐邑，免除沛县百姓的赋税徭役，世世代代不必交税服役。”沛县的父兄及长辈妇女和故交旧友们每日高兴痛饮极尽欢宴，讲述过去的旧事取笑作乐。十几天以后，高祖准备离去，沛县的父兄们恳请婉留高祖。高祖说：“我带的人很多，父兄们不能承担起他们的供给。”于是离去。沛县人们把县中所有的东西都拿了出来到县西进献。高祖又停留下来，就在城外设置了帷帐而和他们饮酒三日。沛县的父兄们都叩首向高祖请求说：“沛县有幸能免除赋税徭役，但是丰邑还没有能免除赋税徭役，请陛下可怜可怜他们吧。”高祖说：“丰邑是我所生长的地方，是我最不能忘却的，我只是因为他们随从雍齿反叛我而附归于魏的缘故才不予免除。”沛地父兄们坚持恳请，丰邑才一同免除了赋税徭役，一切比照沛县。于是封沛侯刘濞为吴王。
汉将领兵在洮水南北攻击黥布军队，都把黥布的军队打得大败，追到了黥布，并在鄱阳把他斩杀。
樊哙另外率领军队平定了代地，在当城斩杀了陈豨。
十一月，高祖从征伐黥布的军中回到了长安。
十二月，高祖说：“秦始皇帝、楚隐王、陈涉、魏安矨王、齐缗王、赵悼襄王都断绝了继嗣没有后代，赐予他们各十家人负责为他们守护冢墓，其中秦皇帝增为二十家，魏公子无忌减为五家。”赦免代地那些被陈豨和赵利所劫持强迫跟从他们谋反的官吏和平民，都不追究他们的罪责。
投降于汉军的陈豨部将说陈豨谋反的时候，燕王卢绾派人到陈豨的住地，和他暗中一起谋划。皇上派遣辟阳侯审食其迎请卢绾，卢绾称病不肯前来。辟阳侯回到长安，详细地说明卢绾造反的事确有些端绪。二月，派遣樊哙和周勃率领军队攻打燕王卢绾。赦免燕国那些参与谋反的官吏和平民。立皇子刘建为燕王。
高祖在攻打黥布的时候，曾被流矢击中，在行军途中伤口发作，病得很厉害，吕后请来一位好医生。医生入宫觐见，高祖问医生病情。医生说：“您的病能够治愈。”因此高祖辱骂医生说：“我以一个布衣平民的身份提着三尺宝剑取得了天下，难道这不是由于有天命吗？我的命运既然是上天决定的，即使是扁鹊来临对我的命运又有什么益处呢！”于是就不让他治病，赏赐了他五十斤黄金了事。事后吕后问高祖：“陛下百年之后，假使萧相国也死了，让谁代替他做相国呢？”皇上说：“曹参可以。”吕后又问曹参以后的事，皇帝说：“王陵可以，然而王陵过于耿直，陈平能够协助他。陈平的智略有余，然而他却难以单独胜任。周勃为人稳重仁厚而缺乏文化素养，但是使刘氏天下能够得到安定的人一定是周勃，可以任命他担任太尉。”吕后再问以后的事，皇上说：“这以后的事也不是你所能知道的了。”
卢绾和几千名骑士停留在塞下等待时机，希望皇上病愈以后亲自入见谢罪。
四月甲辰日，高祖在长乐宫逝世。经过了四天仍然不发丧。吕后和审食其谋划说：“那些将军们曾和皇帝同为编入户籍册的平民，如今他们北面为臣，这使得他们常常怏怏不乐，如今却要奉事年少的君王，假若不把他们全部诛杀灭族，天下将不会安定无事。”有人听说这件事，就告诉了将军郦商。将军郦商前去拜见审食其，说：“我听说皇帝已经崩逝，经过了四天仍不发布丧事，准备诛杀各位将军。果真是这样，天下可就危险了。陈平、灌婴率领十万军队守卫荥阳，樊哙、周勃率领二十万军队平定燕、代。他们听说皇帝逝世，各个将领都被诛杀，一定会联合军队调转方向来进攻关中。那时大臣在朝内叛乱，诸侯在外造反，天下灭亡之速可以翘首而待了。”审食其入宫向吕后述说这些事情，才在丁未日发丧，大赦天下。
卢绾听说高祖已经逝世，就逃亡到匈奴去了。
丙寅日，安葬了高祖。己巳日，立太子刘盈为皇帝，前往太上皇庙。群臣们都说：“高祖起事于微细的平民，却能拨治乱世使之返归正道，平定了天下，成为汉朝的太祖，功业最高。”奉上尊号称为高皇帝。太子承袭皇帝称号，就是孝惠帝。下令在各个郡国诸侯都分别建立高祖庙，每年按照时令举行祭祀。
等到孝惠帝五年，孝惠帝想到高祖生前在沛县的悲乐情事，就把沛宫作为高祖的原庙。高祖所教歌唱相和的一百二十个少儿，都命令他们在原庙吹奏乐歌，以后假若有缺员，就给以补足。
高帝有八个儿子：长子为庶出，是齐悼惠王刘肥；次子孝惠帝，是吕后的儿子；第三子是戚夫人所生的儿子赵隐王刘如意；第四子是代王刘恒，后来被立为孝文帝，是薄太后所生的儿子；第五子是梁王刘恢，吕太后的时候被迁徙为赵共王；第六子是淮阳王刘友，吕太后的时候被迁徙为赵幽王；第七子是淮南厉王刘长；第八子是燕王刘建。
太史公说：夏朝的政治奉行忠厚。忠厚的弊端，是使百姓粗野缺乏礼节，所以殷朝承续夏政而奉行恭敬。恭敬的弊端，是使百姓相信鬼神，所以周朝承续殷政而奉行礼仪。礼仪的弊端，是使百姓讲究文饰而情薄不诚信，所以解救不诚信的弊端莫若奉行忠厚。三王的治国之道如同循环往复，终而复始。在周秦交替之际，可以说是处于不诚信的弊端中了。秦国政治措施对这点不加更改，反而施行残酷的刑法，这难道不是很错误吗？所以汉朝兴起，基于这样的政治弊端却能加以改变，使得人们毫不怠倦，这正是得到了天道循环的统纪。汉朝把十月定为朝会的岁首，规定皇帝乘坐的车驾要用黄缎子把车厢装饰成黄屋一般，并要在车前横木的左上方插上牛尾或野鸡尾做成羽旗。高祖葬在长陵。