劉邦起義後，經常在外躲避。呂後和別人一起去找，常常能找到他。劉邦奇怪地問她怎麼能找到，呂後說：「你所在的地方，上空常有一團雲氣，順著去找就常常能找到你。」劉邦聽後心裡更加歡喜，因為秦始皇曾專門巡遊東方，以鎮壓東方出現的天子雲氣。沛縣的人聽說這件事後，更願意依附於劉邦了。
攻打沛縣
秦末各地起義軍勢力急劇膨脹，讓沛縣縣令非常驚恐，他也想率領沛縣人民起義。曹參、蕭何對沛令說：「您是秦朝的官吏，現在想背叛秦朝率領沛縣的子弟起義，恐怕沒有人會聽從命令。您如果召回那些在外逃亡的人，用他們來脅迫眾人，眾人就不敢不服從了。」於是縣令派樊噲去找劉邦等人。
在樊噲把劉邦找來之後，縣令又後悔了。他害怕劉邦來了會發生變故，就關閉城門，據守城池，不讓劉邦進城，而且他還想殺掉蕭何、曹參。蕭何、曹參害怕了，就越過城門來依附劉邦，以求得保護。劉邦寫了一封信射到城上去，向沛縣的父老百姓宣告說：「天下百姓為秦政所苦已經很久了。現在父老們雖然為沛令守城，但是各地諸侯很快就要屠戮到沛縣。如果現在沛縣父老一起把沛令殺掉，另立首領，來響應各地諸侯，那麼你們的家室就可得到保全。不然的話，全縣老少都要遭屠殺。」沛縣父老便率領縣中子弟一起殺掉了沛令，打開城門迎接劉邦，想要讓他當沛縣縣令。劉邦說：「如今正當亂世，諸侯紛紛起事，如果安排將領人選不妥當，就將一敗塗地。我並不顧惜自己的性命，但怕自己能力小，不能保全父老兄弟，希望大家一起推選出能勝任的人。」蕭何、曹參等人害怕起事不成遭到株連之禍，就極力推讓劉邦做首領。城中父老也都說：「平素聽說劉邦那麼多奇異之事，必當顯貴，而且占卜沒有誰比得上你劉邦最吉利。」經過再三推讓，劉邦被立為沛公。經過一番征戰，劉邦的勢力漸漸擴大。
西征關中
後來，劉幫依附了楚懷王，楚懷王打算派兵西取必中。這時候，秦軍的力量還十分強大，諸將中沒有人認為先入關中是件好事。只有項羽痛恨秦軍打敗了項梁的軍隊，願意和劉邦一起西進入關。懷王手下的老將們都說：「項羽這個人敏捷勇猛，卻又奸猾傷人。項羽曾經攻下襄城，那裡的軍民全部被他活埋。凡是他經過的地方，沒有不被毀滅的。再說前面陳勝、項梁都被秦軍打敗了。不如改派忠厚老實的人，實行仁義，率軍西進，向秦地的父老兄弟講明道理。秦地父老兄弟已經忍受秦的壓迫很久了，現在如果真的能有位忠厚老實的人前去，不欺壓百姓，才會使秦地降服。項羽只是敏捷勇猛，不能派他去。劉邦一向忠厚老實，可以派他去。」於是楚懷王讓劉邦向西攻取土地，進軍關中，讓宋義、項羽、范增向北進兵救趙。出發之前，懷王和諸將相約，誰先進入函谷關平定關中，就讓誰在關中做王。
劉邦率兵西進，路經高陽，負責看管城門的酈食其說：「各路經過此地的多了，我看只有劉邦才是個德行高尚、忠厚老實的人。」他前去求見。劉邦當時正叉開兩腿坐在床上，讓兩個女子給他洗腳。酈食其見他這副模樣就不叩拜，只是略微俯身作了個長揖，說：「如果您一定要誅滅沒有德政的暴秦，就不應該坐著接見長者。」劉邦馬上站起身來，整理衣服，向他道歉，把他請到上座，虛心地接受了他提出的建議。
率先入關
劉邦一路向西，攻取了南陽郡。南陽郡守退守宛城。劉邦率兵繞過宛城繼續西進，張良進諫說：「您雖然想趕快入關，但目前秦兵數量仍舊很多，又憑藉著險要地勢進行抵抗。如果現在不攻下宛城，那麼宛城的敵人從背後攻擊，前面又有強大的秦軍，形勢就會很危了險。」於是劉邦連夜率兵從另一條道路返回。黎明時分，劉軍把宛城層層包圍。南陽郡守想要自刎，他的門客陳恢去見劉邦，對他說：「我聽說您和諸侯約定，先攻入咸陽的就讓他在那裡做王。現在您停下來攻打宛城。宛城是個大郡的都城，相連的城池有幾十座，人民眾多，積蓄充足，官民都認為投降肯定要被殺死，所以都決心據城堅守。現在您整天停在這裡攻城，士兵傷亡必定很多。如果您率軍離去，宛城軍隊一定在後面追擊。您向西前進就會延誤先入關中的時機，後面又有宛城強大軍隊追襲。您不如約定條件讓南陽郡守投降，封賞南陽郡守，讓他留下來守住南陽，您率領宛城的士兵一起西進。那些還沒有降服的城邑，聽到這個消息，一定會爭著打開城門等候您。您就可以通行無阻地西進，不必擔心什麼了。」劉邦覺得他說的有道理，封宛城郡守為殷侯，封給陳恢一千戶。劉邦則率兵繼續西進，果然一路披靡。