秦朝末年，随着始皇帝诡秘的突然死去，奸臣赵高弄权，矫诏赐死长公子扶苏，扶胡亥继承了皇帝位，即秦二世。二世杀宗室、除异党，朝政大乱，同时，发天下人力为始皇帝赶修陵墓。不堪重负的民众忍无可忍，纷纷揭竿起义。
24岁的楚国旧贵族后代项羽与46岁的沛县小吏刘邦都加入了起义军队伍。英勇善战的项羽在其叔父项梁死后，掌握了楚军的实际指挥权。他不避艰险，身先士卒，以破釜沉舟的决心勇救巨鹿，逼降秦将章邯，挽救了起义军的颓势，沉重地打击了秦王朝，成为天下义军的实际领袖，自封西楚霸王。刘邦则由于长期工作在社会底层，了解民情，善于用人，深得民心，实力也在不断壮大。他们二人联手作战，互相支持，在斗争中由战友进而结为兄弟，并合力一举推翻了暴虐的秦政权。但二人也就此成了争夺天下的强劲对手。
刘邦在攻占咸阳以后，立即封锁函谷关，阻止项羽西进。项羽则在破关之后，先是策划夜袭刘邦，将其武力解决，后又设宴于鸿门，意图在席间将其除去，局面非常凶险。刘邦在谋士张良的授意下，亲往赔罪，以诚恳谦卑的态度取得了项羽谅解，逃过一劫。最后，项羽把他封为汉王，困于偏远的巴蜀之地。
项羽陷于十面埋伏之中，众叛亲离，四面楚歌，意气消沉殆尽。忠心追随他多年的虞姬以自杀激其奋起突围，但还是被刘邦的人马追上。在最后时刻，项羽谢绝了乌江亭长的好意，拒不东渡，自刎而死，从而结束了楚汉之争。刘邦则在延续秦朝原有政治制度的基础上，建立了统治天下达400余年的大汉帝国，史称汉高祖。
