除此之外，秦还把战国时燕、赵、秦三国的长城修复并连接起来。秦始皇任命大将蒙恬为指挥，先后动用了30万民工，花了约10年的时间，筑成西起临洮（今甘肃岷县）、东迄辽东的古代世界伟大工程之一的万里长城，用来保护北方农业区域。
秦长城的修筑是一项艰苦而又浩大的工程，加上秦始皇急于求成，当时因苦役而死于长城脚下的劳动人民不计其数。
陈胜吴广起义
公元前210年，秦二世胡亥即位。
他进一步加重对农民的剥削和压迫，以“税民深者为明吏”，以“杀人众者为忠臣”。他令农民增交菽粟刍藁，自备粮食转输至咸阳，供官吏、军队以至于狗马禽兽的需要。他继续修建阿房宫，继续发民远戍。徭役征发的对象进一步扩大，农民的困苦达于极点，农民起义已经到了一触即发的地步。在农民酝酿反秦的时候，潜伏着的六国旧贵族残余势力也在俟机反扑。始皇帝36年（前211年），东郡出现“始皇帝死而地分”的刻辞，就是这种分裂活动的征兆。
二世元年（前 209年）七月，一队开赴渔阳（今北京密云）的闾左戍卒九百人，遇雨停留在大泽乡（今安徽宿县境），不能如期赶到渔阳戍地。秦法“失期当斩”，戍卒们面临着死刑的威胁。于是，在陈胜、吴广的领导下，在大泽乡举起了中国历史上第一次大规模农民起义的旗帜。
陈胜，即陈涉，阳城人，雇农出身；吴广，阳夏人，也是农民。他们都是戍卒的屯长。为了发动起义，他们在帛上书写“陈胜王”三字置鱼腹中，戍卒买鱼得书，传为怪异。吴广又于夜晚在驻地旁丛祠中燃篝火，作狐鸣，发出“大楚兴，陈胜王”的声音。接着，陈胜、吴广率领戍卒，杀死押送他们的秦尉，用已被赐死的秦公子扶苏和已故楚将项燕的名义，号召农民反秦，附近农民纷纷斩木揭竿参加起义。
起义军分兵东进，主力则向西进攻，连下今豫东、皖北的铚、酂、苦、柘、谯（分别在今安徽宿县，河南永城、鹿邑、柘城,安徽亳县境）诸县。当他们推进到陈（今河南淮阳）时，已成数万人之势。在起义军的影响下，许多郡县的农民杀掉守令，响应陈胜；特别是在旧楚国境中，数千人为聚者到处可见。一些潜藏民间的六国旧贵族、游士、儒生，也都乘机来归，凭借旧日的地位，在农民军中发挥影响。游士张耳、陈余甚至劝陈胜派人“立六国后”,被陈胜断然拒绝。陈胜自立为“张楚王”，分兵三路攻秦：吴广为“假王”，西击荥阳；武臣北进赵地；魏人周市攻魏地。
吴广军在荥阳被阻，陈胜加派周文西击秦。周文军很快发展到车千乘、卒数十万人，进抵关中的戏（今陕西临潼境），逼近咸阳。秦二世慌忙发修骊山陵墓的刑徒为兵，以少府章邯率兵应战，打败周文军。武臣占领了旧赵都城邯郸后，在张耳、陈余怂恿下自立为赵王，陈胜勉强予以承认。武臣抗命不救周文，却派韩广略取燕地。韩广在燕地贵族的怂恿下，也自立为燕王。周市进到旧魏南部和旧齐境内，旧齐贵族田儋自立为齐王、反击周市。周市在魏地立旧魏贵族魏咎为魏王，自为魏丞相。旧贵族势力的活跃，涣散了农民起义队伍。加之陈胜缺乏经验，决心不够，只能眼看着分裂局面形成。
秦将章邯军连败周文，周文自杀。章邯又东逼荥阳，吴广部将田臧杀吴广、迎击章邯，一战败死。章邯进到陈，陈胜败退到下城父（今安徽涡阳东南），被叛徒庄贾杀死，陈县失守。陈胜部将吕臣率领一支“苍头军”英勇接战，收复陈县，处决了庄贾。
作为反秦的先驱者，虽然陈胜领导起义只有半年就失败了。但是，反秦的浪潮却由此风起云涌，冲击着已经摇摇欲坠的秦王朝。
楚汉之争
陈胜起义后，旧楚名将项燕之子项梁和梁侄项羽在吴（今江苏苏州）杀掉秦会稽郡守，起兵响应。不久项梁率领八千子弟兵渡江北上，队伍扩大到六七万人，连战连胜。闽越贵族无诸和摇也率领族人，跟着秦番阳令吴芮反秦。原沛县亭长刘邦和一部分刑徒逃亡山泽，也袭击沛令起事，归入项梁军中。项梁立楚怀王之孙为楚王。
以后，项梁在定陶败死，秦章邯军转戈北上，渡河击赵。这时，代替蒙恬戍守朔方边塞的王离，也率大军由上郡（治今陕西榆林东南）东出，包围了张耳和赵王歇驻守的巨鹿城（今河北平乡境）。楚王派宋义、项羽救赵，派刘邦西入关中。宋义北至安阳，逗留不进。项羽杀宋义，引兵渡漳河，经过激战，解巨鹿之围，被推为诸侯上将军。以后，秦将章邯率二十万人向他投降。刘邦迂回进入武关，到达咸阳附近。那时秦二世已被赵高杀死，继立的子婴贬去帝号，称秦王，汉元年10月（公元前207年）向刘邦投降。刘邦废除秦的苛法，只约法三章：“杀人者死，伤人及盗抵罪”，深得民众拥护。
刘邦入咸阳后，项羽也立即率军入关，驻鸿门，然后进入咸阳，大肆烧杀掠夺。他在诸王并立的既成局面下，自立为西楚霸王，都彭城。并调整诸故王土地，徙置他们于其原据地的边缘，而把自己的亲信封于各国的善地为王。这样就并立着十八个王国，受制于西楚霸王。
项羽的这一措施反而激化了形势。不久，齐国首先发难，诸侯混战再次爆发。被项羽逼处巴蜀汉中一隅为汉王的刘邦，于汉元年5月（公元前206年）乘机进入关中，败项羽所封关中三王。接着领军东出，远袭彭城，退守于荥阳、成皋之间，与项羽相持。刘邦巩固了关中后方，又联络反对项羽的力量，转败为胜。汉5年（前202年）12月，与韩信、彭越等会攻项羽，项羽兵败垓下（今安徽灵璧境），退至乌江（今安徽省和县）自刎，年仅31岁。同年2月，刘邦在定陶即皇帝位。
楚汉之战是由秦末农民战争直接演变而来的。虽然农民战争胜利地推翻了秦朝，但事情发展到最后，曾经同是农民战争领袖、作为战友的刘邦和项羽，却不得不逐步转化为封建统治权的角逐者。项羽勇猛刚毅，刘邦知人善任。最后，刘邦在众多谋臣的帮助下战胜项羽，建立大汉王朝，成为西汉的开国皇帝。
