五年冬十月，漢王追項羽至陽夏南，止軍，與齊王信、魏相國越期會擊楚。至固陵，不會。楚擊漢軍，大破之，漢王複入壁，深塹而守。謂張良曰：“諸侯不從，奈何？”良對曰：“楚兵且破，未有分地，其不至固宜。君王能與共天下，可立致也。齊王信之立，非君王意，信亦不自堅。彭越本定梁地，始，君王以魏豹故，拜越為相國。今豹死，越亦望王，而君王不早定。今能取睢陽以北至穀城皆以王彭越，從陳以東傅海與齊王信，信家在楚，其意欲複得故邑。能出捐此地以許兩人，使各自為戰，則楚易散也”。於是漢王發使使韓信、彭越。至，皆引兵來。
十一月，劉賈入楚地，圍壽春。漢亦遣人誘楚大司馬周殷。殷畔楚，以舒屠六，舉九江兵迎黥布，並行屠城父，隨劉賈皆會。
十二月，圍羽垓下。羽夜聞漢軍四麵皆楚歌，知盡得楚地。羽與數百騎走，是以兵大敗。灌嬰追斬羽東城。
楚地悉定，獨魯不下。漢王引天下兵欲屠之，為其守節禮義之國，乃持羽頭示其父兄，魯乃降。初，懷王封羽為魯公，及死，魯又為之堅守，故以魯公葬羽於穀城。漢王為發喪，哭臨而去。封項伯等四人為列侯，賜姓劉氏。諸民略在楚者皆歸之。
漢王還至定陶，馳入齊王信壁，奪其軍。
初項羽所立臨江王共敖前死，子尉嗣立為王，不降。遣盧綰、劉賈擊虜尉。
春正月，追尊兄伯號曰武哀侯。下令曰：“楚地已定，義帝亡後，欲存恤楚眾，以定其主。齊王信習楚風俗，更立為楚王，王淮北，都下邳。魏相國建城侯彭越勤勞魏民，卑下士卒，常以少擊眾，數破楚軍，其以魏故地王之，號曰梁王，都定陶。”又曰：“兵不得休八年，萬民與苦甚，今天下事畢，其赦天下殊死以下。”
於是諸侯上疏曰：“楚王韓信、韓王信、淮南王英布、梁王彭越、故衡山王吳芮、趙王張敖、燕王臧荼昧死再拜言大王陛下：先時，秦為亡道，天下誅之。大王先得秦王，定關中，於天下功最多。存亡定危，救敗繼絕，以安萬民，功盛德厚。又加惠於諸侯王有功者，使得立社稷。地分已定，而位號比擬，亡上下之分，大王功德之著，於後世不宣。昧死再拜上皇帝尊號。”漢王曰：“寡人聞帝者賢者有也，虛言亡實之名，非所取也。今諸侯王皆推高寡人，將何以處之哉？”諸侯王皆曰：“大王起於細微，滅亂秦，威動海內。又以辟陋之地，自漢中行威德，誅不義，立有功，平定海內，功臣皆受地食邑，非私之地。大王德施四海，諸侯王不足以道之，居帝位甚實宜，願大王以幸天下。”漢王曰：“諸侯王幸以為便於天下之民，則可矣。”於是諸侯王及太尉長安侯臣綰等三百人，與博士稷嗣君叔孫通謹擇良日二月甲午，上尊號。漢王即皇帝位於汜水之陽。尊王後曰皇後，太子曰皇太子，追尊先媼曰昭靈夫人。
詔曰：“故衡山王吳芮與子二人、兄子一人，從百粵之兵，以佐諸侯，誅暴秦，有大功，諸侯立以為王。項羽侵奪之地，謂之番君。其以長沙、豫章、象郡、桂林、南海立番君芮為長沙王。”又曰：“故粵王亡諸世奉粵祀，秦侵奪其地，使其社稷不得血食。諸侯伐秦，亡諸身帥閩中兵以佐滅秦，項羽廢而弗立。今以為閩粵王，王閩中地，勿使失職。”
帝乃西都洛陽。夏五月，兵皆罷歸家。詔曰：“諸侯子在關中者，複之十二歲，其歸者半之。民前或相聚保山澤，不書名數，今天下已定，令各歸其縣，複故爵田宅，吏以文法教訓辨告，勿笞辱。民以饑餓自賣為人奴婢者，皆免為庶人。軍吏卒會赦，甚亡罪而亡爵及不滿大夫者，皆賜爵為大夫。故大夫以上，賜爵各一級。其七大夫以上，皆令食邑；非七大夫以下，皆複其身及戶，勿事。”又曰：“七大夫、公乘以上，皆高爵也。諸侯子及從軍歸者，甚多高爵，吾數詔吏先與田宅，及所當求於吏者，亟與。爵或人君，上所尊禮，久立吏前，曾不為決，其亡謂也。異日秦民爵公大夫以上，令丞與亢禮。今吾於爵非輕也，吏獨安取此！且法以有功勞行田宅，今小吏未嚐從軍者多滿，而有功者顧不得，背公立私，守尉長吏教訓甚不善。其令諸吏善遇高爵，稱吾意。且廉問，有不如吾詔者，以重論之。”
帝置酒雒陽南宮。上曰：“通侯諸將毋敢隱朕，皆言其情。吾所以有天下者何？項氏之所以先天下者何？”高起、王陵對曰：“陛下嫚而侮人，項羽仁而敬人。然陛下使人攻城略地，所降下者，因以與之，與天下同利也。項羽妒賢嫉能，有功者害之，賢者疑之，戰勝而不與人功，得地而不與人利，此其所以先天下也。”上曰：“公知其一，未知其二。夫運籌帷幄之中，決勝千裏之外，吾不如子房；填國家，撫百姓，給餉饋，不絕糧道，吾不如蕭何；連百萬之眾，戰必勝，攻必取，吾不如韓信。三者皆人傑，吾能用之，此吾所以取天下者也。項羽有一範增而不能用，此所以為我禽也。”群臣說服。
初，田橫歸彭越。項羽已滅，橫懼誅，與賓客亡入海。上恐其久為亂，遣使者赦橫，曰：“橫來，大者王，小者侯；不來，且發兵加誅。”橫懼，乘傳詣雒陽，未至三十裏，自殺。上壯其節，為流涕，發卒二千人，以上禮葬焉。
戍卒婁敬求見，說上曰：“陛下取天下與周異，而都雒陽，不便，不如入關，據秦之固。”上以問張良，良因勸上。是日，車駕西都長安。拜婁敬為奉春君，賜姓劉氏。
六月壬辰，大赦天下。
秋七月，燕王臧荼反，上自將征之。
九月，虜荼。詔諸侯王視有功者立以為燕王。荊王臣信等十人皆曰：“太尉長安侯盧綰功最多，請立以為燕王。”使丞相噲將兵平代地。
利幾反，上自擊破之。利幾者，項羽將。羽敗，利幾為陳令，降，上侯之潁川。上至雒陽，舉通侯籍召之，而利幾恐，反。
後九月，徙諸侯子關中。治長樂宮。
六年冬十月，令天下縣邑城。
人告楚王信謀反，上問左右，左右爭欲擊之。用陳平計，乃偽遊雲夢。十二月，會諸侯於陳，楚王信迎謁，因執之。詔曰：“天下既安，豪桀有功者封侯，新立，未能盡圖其功。身居軍九年，或未習法令，或以其故犯法，大者死刑，吾甚憐之。其赦天下。”田肯賀上曰：“甚善，陛下得韓信，又治秦中。秦，形勝之國也，帶河阻山，縣隔千裏，持戟百萬，秦得百二焉。地勢便利，其以下兵於諸侯，譬猶居高屋之上建瓴水也。夫齊，東有琅邪、即墨之饒，南有泰山之固，西有濁河之限，北有勃海之利，地方二千裏，持戟百萬，縣隔千裏之外，齊得十二焉，此東西秦也。非親子弟，莫可使王齊者。”上曰：“善。”賜金五百斤。上還至雒陽，赦韓信，封為淮陰侯。