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项羽在巨鹿打败了秦军，章邯带着二十多万人马退守棘原。他向朝廷请求救兵，但秦二世胡亥和赵高不但不发兵，还派人责怪章邯撤退。章邯害怕赵高会借机害他，率领部下向项羽投降了。

章邯投降的消息传到咸阳，秦朝内部一片混乱。公元前206年，刘邦率领人马攻破武关，离咸阳不远了。胡亥知道后责怪赵高：“丞相不是总说关东盗贼不足为虑吗，令天怎么会这样？”赵高知道瞒不下去，担心胡亥杀死自己，就派心腹闯入宫中逼死了他。

赵高召集大臣准备自己登基，但文武百官谁也不说话。赵高见没人支持，只好对大家说：“现在六国都已恢复，秦也应该像以前那样称王。二世的侄儿子婴可以为秦王。”子婴不想做第二个胡亥。到即位那天，子婴说有病不能前往，赵高亲自去催的时候，被子婴的手下一刀杀了。

刘邦的军队在蓝田击败了最后的秦军，先于其他各路义军到达灞上。子婴乘坐白马车，脖子上系着带子，手捧秦皇玉玺、兵符和节杖，前来向刘邦投降，仅仅维持了十五年的秦朝至此灭亡。

有人主张把子婴杀了，刘邦说：“楚怀王派我攻咸阳，是相信我能待人宽厚；再说，子婴已经投降，再杀他不好。”说完，他收了玉玺，把子婴交给将士看管起来。

刘邦的军队进了咸阳，将士们纷纷去找皇宫的仓库，拣值钱的金银财宝拿，闹得乱哄哄的。只有萧何跑到秦朝的丞相府，把有关户口、地图等文书档案都收了起来，保管好。

刘邦进入了咸阳后，以“关中王”自居。看着富丽堂皇的阿房宫和美丽的宫女，非常满意，准备就此住下。部将樊哙一看，就劝说刘邦回军营，刘邦不愿意。樊哙大声说：“沛公要天下，还是要当个富翁？这些奢侈华丽的东西，使秦朝亡了，您还要这些么？”张良听到樊哙的话，对刘邦说：“忠言逆耳利于行，良药苦口利于病。希望您听从樊哙的劝告。”

刘邦马上醒悟过来，吩咐将士封了仓库，带着将士回到灞上。接着，刘邦召集咸阳附近的父老，对他们说：“你们被秦朝的残酷法令害苦了。我和楚怀王及诸侯曾经约定，先入关中者为王。今天，我做为关中王跟大家约定三条法令：第一，杀人的偿命；第二，伤人的抵罪；第三，偷盗的抵罪。其他秦国法令一律废除。大家可以安居乐业，不必惊慌。”

百姓听到了刘邦的约法三章，高兴得了不得。争先恐后地拿着牛肉、羊肉、酒和粮食来慰劳刘邦的将士，刘邦态度和蔼的劝他们把东西拿回去，说：“粮仓里有的是粮食，不用大家再费心了。”

从这时起，刘邦和他的的军队给关中百姓中留下了非常好的印象，人们都担心沛公不能留在关中做王。