再说南线的刘邦，为了抢夺入关时间，他组织起一支骑兵，快速向南阳郡挺进。南阳是武关的门户，为刘邦的必经之地。
南阳郡守姓吕，吕郡守没有料到刘邦军行动如此迅速，仓皇迎战，被打得大败，不得不退保宛城（南阳郡治所）。刘邦赶到后，见宛城坚固，不愿在这里与守军纠缠，领兵绕过宛城，继续快速西进。
张良听说后大吃一惊，心想：不能只要成功，不顾生死。他连忙赶上刘邦，劝他说：“您虽然急于进关，但这一路上秦兵还很多，而且都扼据险要；现今不拿下宛城，如果宛城的秦兵从后面追杀过来，那时，前有强敌，后有追兵，就非常危险了。”刘邦明白过来了，将计就计，立即放倒旗帜，连夜领兵抄小路悄悄返回。拂晓时分，把宛城重重围住。
南阳郡守见状非常害怕，想拔剑自杀，他的舍人陈恢说：“别急，现在寻死还早了点。”陈恢翻出城墙去见刘邦，说：“如今您滞留攻打宛城，而宛城很大，连城数十座，城内军民自认为投降必死，所以都登城坚守。现在您如果留在这里攻城，必会有很大的伤亡；如若率军撤离，守军又会尾随追击。这样一来，您就面临两难选择，停留会耽误入咸阳的时间；而绕过去，又会遭到宛城守军的兜击。我为您着想，您还不如订约招降，加封南阳郡守，让他仍留守郡中；同时收编他的军队一道西进。这样一来，前方那些没有投降的城邑，闻讯就会争先恐后地打开城门等候您，届时您可以通行无阻。”
刘邦闻听，求之不得，高声说道：“好！”当即封吕郡守为殷侯，赏给陈恢食邑千户。
解决完后顾之忧，刘邦继续率军西进。有了吕郡守与陈恢的帮助，刘邦进军顺利，所过城邑望风而降。到达丹水县（今河南淅川县西部）时，刘邦突然敏感起来，这里是山区险道，假如后方有敌对势力捣乱，不仅严重威胁自己的后勤补给线，而且还可能把自己堵在山里，进不能进，退不能退。
刘邦正犹疑间，听说自己的老乡王陵率领一支人马在附近活动，就派人去与王陵联络，希望他支持自己。王陵之所以组织一支人马来到这里，就是因为看不起刘邦，想躲着他，独自干番事业。现在他见刘邦主动来邀请自己，虽然心里老大不愿意，但碍于熟人情面，又畏惧刘邦的实力，所以半推半就，答应归属刘邦。刘邦心里明白，王陵只是给自己个面子，实际上他仍保持着独立，自己不能控制他。
刘邦对后方的安全越发担心起来，他决定在巩固现有军事成果的基础上，回师扫荡，彻底清除南阳附近的秦军据点，以免他们联合起来，破坏自己后方的稳定。
秦军在南阳郡残余的据点主要有三个，一个在胡阳（今河南唐河县），一个在析县（在今河南内乡县境），一个在郦县（在今河南内乡境）。
刘邦先去攻打胡阳，在半道遇见了一支与众不同的友军，为首一将名唤梅鋗。这个梅鋗乃番君吴芮帐下的一员大将，奉命北上助诸侯灭秦。刘邦与这支友军联手，先是消灭了盘踞在胡阳的秦朝守军，随后又攻占了析县与郦县。
刘邦继续西进，直逼武关。
此时已是7月，刘邦得到一个令他焦虑的情报：项羽已经与章邯和谈成功，双方在殷墟上（在今河南安阳）举行了隆重的签字仪式。项羽封章邯为雍王，不再让他带兵；提拔司马欣为上将军，让他负责率领秦军。
另外，还有情报称，张耳的一个亲信名叫申阳，已经率领一支赵高部队抢先到了洛阳附近，准备接管洛阳的防务。
刘邦明白，项羽既然已经收降了章邯，他一定会迅速西进，直逼咸阳。自己虽然先行，但走的是条弯路，且前方有阻力；而项羽不同，他可以走捷径，从河内郡司马卬的领地渡河，经过申阳的领地洛阳，直取函谷关。而且他有章邯与司马欣等人的帮助，基本上不会遇到抵抗，进军行动就同旅游差不多。
刘邦心急火燎，想急速拿下武关，打通西进道路。但武关北依高山，南临深河，守军自恃城防险要，拒绝投降。刘邦军几次组织强攻，都遭受了挫折。
情急之下，刘邦想出了一个招数：派遣一个叫宁昌的人为使者，让他去咸阳找秦政府谈判。
那么，刘邦要与秦政府谈什么呢？可以想见，宁昌带给秦政府的绝非最后通牒，在当时的情势下，刘邦不可能要求秦二世无条件投降。宁昌的使命，大概是去谈交易，但交易的具体内容，史籍上没有任何记载。
不过，根据有关史料推测，宁昌可能见到了赵高；而且可能提出了这样的建议：由赵高作为内应，放刘邦进关中，灭掉秦朝，然后平分关中土地，各自称王。
估计赵高认真地考虑了宁昌的建议，原则上认为这确是个不错的选项。但不知为什么，宁昌没有能回来复命，他似乎是神秘地失踪了。
宁昌走后，刘邦在山谷中等了近一个月，杳无消息。8月，刘邦失去了耐心，组织数万兵马强攻武关，在付出惨重的代价后，终于屠灭这座城池。
9月，刘邦领军到达峣关。峣关是自武关北上咸阳的最后一道关隘，在今陕西商县西北。此关若失，咸阳城就门户大开。秦廷增派重兵扼守此险。
刘邦刚到达峣关城下，军营中就迎来了一位神秘的客人。这位客人自称是赵高的使者，他带给刘邦的信息是：赵高想与刘邦合作，共同灭掉秦朝，共分关中的土地，各自称王。
这本是不久前刘邦让宁昌带给赵高的建议，现在赵高给了正式的回应，但这却没有让刘邦激动。刘邦反而有些困惑，他不知宁昌失踪的真正原因，也不知赵高与他联系的真实用意。经过与幕僚们紧急磋商，大家一致认为此事不可答应。一则与赵高这样的坏蛋合作不靠谱儿；二则即便真的合作成功，恐怕也没法对关东诸侯交代；三则此一时彼一时，咸阳近在眼前，没必要再趟赵高这片浑水。
刘邦要拒绝使者的要求，被张良拦住。张良认为，峣关险要，守军兵力雄厚，绝不可强取；他建议将计就计，假意答应赵高的条件，为智取峣关做准备。
张先生的具体妙计是：先在峣关四周的山上布置疑兵，虚张声势吓唬守军。而后，派郦食其、陆贾前去游说，故意告诉他们与咸阳高层密谈的信息，扰乱他们的军心。最后，张良说：“我听说峣关的守将是个屠夫的儿子，这种市侩小人，只要用点钱财就可以打动他。”
刘邦依计而行。
峣关守将在金银财宝的诱惑下，经不住郦老头的甜言蜜语，答应献关投降，并表示愿意和刘邦联合进攻咸阳。刘邦很高兴，感到大事已定。
这时，一件让刘邦意外的事发生了，张良反对接受守军投降。刘邦有些蒙，明明劝降的主意是张先生出的，他怎么又会反对呢。直到张良对他解释清了原因，他才恍然大悟，张良说：“这不过是峣关的守将想叛秦，他的部下未必服从。如果士卒不从，后果将不堪设想。不如乘秦兵懈怠之机，发动进攻消灭他们。”
刘邦听从张良的建议，率兵向峣关发起突然攻击，秦军果然不防，损失惨重，弃关退守蓝田（今陕西蓝田县西）。刘邦乘胜追击，在蓝田以南再次大败秦军。秦军无力继续组织有效的抵抗，纷纷溃散，刘邦大军顺利西进，于公元前207年10月抵达灞上（今西安市东二十五里处）。
然而，有意思的是，就在刘邦紧赶慢赶，着急上火，要抢占咸阳，建立灭秦首功的时候，大秦帝国却被另一个人给消灭了。也就是说，当刘邦率军到达灞上时，世间其实已经不存在大秦帝国了。
公正地说来，暴秦被灭，有四个人功劳最大：一是陈胜，二是项羽，三是刘邦，但这三个人的功劳加在一起，也没有另外一个人的功劳大。如果没有这个人存在，不可能有人能消灭强大的秦朝。这个灭秦的最大功臣，不是别人，正是秦朝丞相赵高。
除了赵高，没人能除掉大秦帝国的顶梁柱们——贤能的扶苏、善战的蒙恬、精明的李斯；也没人能逼降骁勇的章邯；更没人能把威猛强大的秦帝国变成一只纸老虎。
早在8月的时候，有两个爆炸性的消息传到了咸阳，一是章邯与他的二十万部属投降了项羽；二是楚军刘邦部近十万人已打破武关。这两条消息让咸阳城中普通的官民陷入了惊恐之中，也让赵高焦躁不安。赵高这几年一直散布天下太平的谎言，欺骗二世皇帝，现在这个谎言就要被打破，他担心二世皇帝发怒，追究自己的罪责，吓得躲在家中装病，不敢进宫上班。
赵高躲在家里不是只知道唉声叹气，他一直在苦苦思考自保之策。
赵高琢磨透了两件事：第一，他不可能再掩盖真相，即便躲在家里，也是躲得过初一，躲不过十五，不过是等死；第二，秦朝灭亡已成定局，即便二世皇帝放过自己，诸侯联军进关后，自己也会被诛杀。
赵高不愧是个政治高手，他最后想出一个连环计。这个计策由四个步骤组成：第一个步骤是，杀掉二世皇帝，灭掉秦朝；第二个步骤是，恢复旧秦国，扶立一个不能危害自己的王室子弟当秦王；第三个步骤是，派人去联络刘邦，引他为外援；第四个步骤是，等刘邦进入关内后，借助他的势力，消灭秦王及其家族势力，与之平分关中土地，做一方诸侯。
按赵高的盘算，假如此计成功，到时即便刘邦不仗义，不愿与自己平分关中的土地，自己毕竟也是他的盟友，立有大功，他也不会亏待自己。
可世间之事往往人算不如天算，赵高机关算尽，这一次却没有取得成功。
