进了咸阳城，项羽就大开杀戒。他想起爷爷项燕和叔父项梁均被秦军所杀，于是便下令：凡是秦氏家族的皇亲国戚，可以先斩后奏，秦王朝的文武官员也一样。
一时间，咸阳城血流成河，死伤无数。项羽亲自去杀秦王子婴。子婴躲在一个老百姓家中，隐姓埋名，提心吊胆，整天坐卧不宁。这一日听说项羽派大军进城，他心想：项羽不会放过我的，他脾气暴躁，不像沛公宽厚仁慈，自己死期不远了，死后也不会有人给我收尸。所以子婴自己浑身穿白，肩上搭着绳索，做好了去死的准备。项羽挨家挨户地搜索，一搜见子婴，项羽哈哈大笑，满腔怒火一下烧到了尽头。子婴跪地求饶：“项将军，您大仁大义，饶过罪臣一命吧。”
项羽大声道：“放过你，天下人都不干，你大秦朝恶事做绝，想不到你也有今日，我放了你后，岂不被天下人耻笑吗？你平时杀人之时，怎么不想一想给自己留一条后路呢，我代天下人结果你算了。”说着，举起铁戟，一下子刺穿了子婴的胸膛，子婴当时栽倒在地。他还觉得不解恨，又在子婴身上来了几下。他还找到隐藏子婴的那家人，一戟一个，全部杀掉。项羽率领的军队大部分是原来的楚国人，他们对秦王朝恨之入骨，所以见到秦王朝的人丝毫也不手软，一天竟杀死了秦氏家族800多人，文武大臣达4000多人。有许多无辜的百姓也惨遭杀害。
项羽看见咸阳周围的宫殿一座接一座，气得肺都要炸了，说道：“这都是人民的血汗啊！”说着，他就命人去抢宫中财物，强占宫中美女。之后，他又命人放火烧宫。整个咸阳到处是一片狼藉，到处充满着血腥味。百姓们心里也不踏实，虽然灭了秦朝，残暴的统治结束了，但是一看项羽也是到处杀人、放火、抢夺财宝和美女，心里也都捏了一把汗：即使项羽当了皇上，也不会有什么好日子的。
项羽的军队杀了秦王，毁了许多宫殿，又抢走了许多宝物，认为大功告成，可以衣锦还乡了。
亚父范增说：“关中地势险要，土壤肥沃，可以在此称霸。秦始皇就是占此有利条件，才得天下的。”
项羽不以为然，说道：“富贵不回乡光宗耀祖，怎么行呢？秦始皇虽然在此得了天下，不同样让我在此大败秦军吗，不照样被我占领了吗？”
范增说：“项将军，如果执意回江东，也要先把此地之事料理妥当，再起身也不迟。”
项羽说道：“亚父所言很有道理。”于是他便开始封天下诸侯。
亚父范增说道：“项将军，如果想统一天下，就不应该分封诸侯，而应像秦始皇那样设立郡县，所有大权集中在您一人手中。”
项羽听后，很不高兴，说道：“亚父，你怎么让我学暴君秦始皇呢，那不会遭到天下人的反对吗？我身为楚国贵族，应分封天下诸侯，才能得人心。”
范增一看，项羽如此固执，也没有说什么。
项羽心想，如何分封呢？自己可以称霸诸侯，别人也都很好安置。可刘邦怎么办呢？让他做关中王，自己心里不甘心，不让他做，又怕别人说他有违楚怀王的旨意。于是他请求楚怀王，让他收回当时的承诺，改变原来的约定。楚怀王本来就不喜欢项羽，听说他在咸阳城杀死了几千人，十分不满，但自己没有军队，也没敢去责备，现在项羽想让自己改变约定，这是不可能的。他知道项羽想称霸诸侯，又不想让沛公做关中王。所以，他没有答应项羽的请求。项羽大怒，心想：楚怀王你也太不识抬举了，想当初，我叔父把你寻来，让你做个楚王，给足了你面子，而如今，你却敢不把我放在眼里，我说废了你，就废了你。
项羽想废了楚怀王，范增劝道：“项将军，万万不可，你的军队都是楚国人，废了国君，不得人心啊！今天下未定，千万不可轻举妄动啊！不如你收回封王的大权，驾空了楚怀王！”
项羽一听，觉得很有道理，便夺取了封王的权力。楚怀王因没有兵权，也只好听任项羽的了。
项羽心想：我有了封王的大权，就可以改变当初的约定，不封刘邦为关中王。但亚父范增却说道：“将军，关于楚怀王之约，天下人都知道，如今你有封王的大权，也不能一意孤行，这样会有损您的荣誉啊！”
项羽不满地说道：“依亚父之意，封他为关中王，岂不便宜了他？”
亚父范增摇了摇头，说道：“关中地方很大，巴蜀不也属于关中吗？”
项羽眼前一亮，说道：“亚父莫不是让我把巴蜀这块地封给刘邦？”范增点了点头。
刘邦分封的问题解决了，项羽便开始分王。他把齐地分封给三个王；把赵王歇改封为代王；把燕王韩广改封为辽东王；又封了许多和自己关系密切的人称王。而刘邦则封为汉王，到偏远的南郑(今陕西省南郑市)去建都。他还不放心刘邦，又在刘邦附近分封了三地：雍、塞、翟，分别派章邯、司马欣、董翳去管理三地，也分别封他们为雍王、塞王、翟王。这三人与刘邦有仇，刘邦如鸟入笼，很难东进！项羽封了天下诸侯，认为自己的军队几十万，势力最强大，没有人可以与他相提并论了。而且自己在推翻秦朝时，立下了汗马功劳，是天下第一大功臣，理应统治天下，所以仿照春秋时的中原霸主，封自己为西楚霸王，占据梁楚九郡的地方。楚怀王对项羽的分封很是不满，项羽为了平衡楚怀王的心理，便把楚怀王改为义帝。表面上帝比王大，但实际上，实权仍在项羽手里。他手握几十万大军，楚怀王只是敢怒不敢言，一心想让刘邦当关中王，可没想到项羽把刘邦分封到巴蜀，又派几个大仇人去监视。各路诸侯分别带兵去自己的封地。刘邦虽然不满，但是为了长远大计，也依然率兵前往封地，建都南郑，管辖41个县。
项羽带着人马浩浩荡荡回彭城建都，一路之上，傲视一切，认为自己得了天下，没有人能与自己抗衡。
秦王朝被推翻是用起义军的鲜血换来的。但项羽分封天下诸侯，全国又被分得七零八乱，又重新孕育战争的危机！
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