第二天，刘邦只带领100马队，同张良、樊哙等几员将领来到鸿门，拜见项羽。项羽设席接待刘邦，一同退席的另有项伯、范增和张良。固然刘邦已经获得项羽谅解，但是，宴席上的氛围仍然非常严峻。范增几次举起所佩的玉玦向项羽表示，要他命令杀死刘邦，项羽都沉默不动。因而，范增招来武将项庄，暗嘱他以舞剑为名，在宴席上刺死刘邦。项庄当即进入军帐，舞起剑来。在这千钧一发的时候，项伯也拔剑起舞，几次挡住了项庄刺来的剑，庇护刘邦。张良见情势告急，也当即召樊哙持剑握盾突入军帐。樊哙瞋目站在项羽劈面，因为过分气愤，他的头发都竖了起来，眼角也张裂流着鲜血。当项羽问明他便是刘邦的卫士樊哙时，不尽奖饰说：“真是懦夫啊!”并赏赐给樊哙一斗酒和一只生猪腿。樊哙一面喝酒，大口吞下生猪腿，一面陈述刘邦的功绩，指出要殛毙刘邦是走秦朝的老路。在樊哙义正词严地指责下，项羽哑口无言，只好说：“将军请坐。”刘邦乘此机遇，假说上厕所，溜出军帐，骑上马返回灞上。
这时，项羽也破釜沉舟，在毁灭了秦军主力今后，到了函谷关外。他传闻刘邦已经攻破咸阳，收降了子婴，便肝火冲冲地突破函谷关，驻军鸿门，并筹办第二天击破刘邦军。这时，项羽的谋士范增也看破刘邦本来在山东时“贪于财贸，好美姬”，而入关今后，却“财物无所取，妇女无所幸”，申明他正在收揽民气，志气很大，也劝项羽要当即打击刘邦，不能给他以喘气、生长的机遇。当时，项羽军士40万，刘邦只要军士10万，如果项羽进击刘邦，是有掌控得胜的。
这就是汗青上闻名的“鸿门宴”。故事中“项庄舞剑，其意常在沛公(刘邦)”的情节，也成为人们常常利用的典故。
“鸿门宴”后，项羽进入咸阳，放火烧了阿房宫，杀死秦王子婴，大肆劫掠。他仰仗手中武力，觉得天下今后已定，分封六国贵族、秦朝降将和有功将领18报酬王，自称“西楚霸王”，班师东归，都于彭城。刘邦被封为汉王，被迫进驻巴、蜀、汉中一带。项羽又封秦将章邯等三人在关中为王，用以堵塞刘邦东进的门路。刘邦也用张良计，烧毁所过栈道，借防备诸侯兵的攻击为名，向项羽表示再无东回的意义。