元前770年周平王东迁洛邑到公元前221年秦统一六国，是我国历史上的春秋战国时期，也是我国奴隶社会崩溃和封建制度确立的时代。新旧交替、风云激荡，长沙地区的历史也随之发生了令人瞩目的变化。春秋晚期，楚国的势力进入长沙，把长沙纳入她的统治之下。从此，楚人代替了越人，成为长沙居民的主体，“扬越之地”长沙，成了楚国南部的军事重镇。这片长期以来处于原始状态中的土地也从此跨过奴隶制时代，直接进入了封建社会。
楚，又称荆楚，传说是祝融氏的后裔发展起来的部族。西周初年，周成王以楚始祖熊曾有功于周，封其曾孙熊绎于江汉之地，始建楚国。熊绎率领楚人“筚路蓝缕”，艰苦创业。到熊渠时，即“甚得江汉间民和，乃兴兵伐庸、杨粤，至于鄂”，逐渐富强起来。春秋初期，楚国势力迅速壮大，进而北伐中原，东征江淮，版图不断扩大。
这时，楚国的视野又射向江汉以南，开始了对湖南的扩张。春秋初，楚国的势力分东、西两路南侵。西路从都城郢(今湖北江陵)一带越过长江，进入洞庭湖西部的澧水流域和沅水下游地区；东部自鄂地出发，沿洞庭湖东岸和湘江下游南进。到春秋中期，楚国在湖南的扩张获得了极大的成功。在西路，征服了“百濮”的反抗，兵锋所指，已达湘西的丛山峻岭之中，后来又在此设立黔中郡作为它在湘西北的统治中心，随后转而东向，进入资水流域，推进到今益阳、宁乡等地。在东路，则已进入洞庭湖以南的河港水网地带，并将它在江北、中原地区所灭掉的罗子国和糜子国的遗民迁到今泪罗、岳阳一带，建立起了重要的军事据点。楚国南下之师几乎是锐不可挡，其前锋已从东、西两个方向逼近了长沙。大约在春秋晚期，楚国的势力进入长沙地区，把这里纳入到它的统治之下。“成王恽元年……天子赐胙，曰：‘镇尔南方夷越之乱，无侵中国。’于是楚地千里。”①这即是春秋时期楚国在大江重湖之南开疆辟土、胜利进军的宝贵记载。
长沙，地处湘江下游，腹地平衍，北临洞庭，为荆郢之唇齿；南界五岭，控湖湘之上游，西接黔中，东交颐越，具有重要的战略意义。楚人人据长沙以后，在这里屯聚粮草，驻扎军队，随即又由此沿江而上，深入湘南。长沙成为楚国往南拓展的重要据点。
战国初，地处江浙的越国灭亡吴国，又起而与楚国争夺在东南地区的霸主地位，楚越对峙开始。长沙又成为楚国东南边睡的要塞。越王无疆时，齐国派使者前往劝他西征楚国，说“复、庞、长沙，楚之粟也；竟泽陵，楚之材也；越窥兵通无假之关，此四邑者不上贡事于郢矣”。这里的“庞”，即今衡阳，处长沙之南；“无假关”在今岳阳与湘阴之间，为长沙之北，两地至汉代时仍属长沙。可见长沙其时不仅是楚国的粮仓，而且在军事上也极为重要，是楚越之争的要地。
战国中期，楚悼王任用著名的政治家吴起为相，实行变法。楚国力更为强盛，对南方展开了大规模的军事行动，“席卷沅湘”，“南并蛮越，遂有洞庭、苍梧”，把湖南全境都纳入了楚的政治版图。至楚怀王时，发展为一个“地方五千里，带甲百万，车干乘，骑万匹，粟支十年”的泱泱大国。长沙则成为楚国南部的军事重镇，从洞庭到南岭包括湘北、湘中、湘南广阔地域的政治军事中心。这时，楚国已在长沙建立了城邑，在城外依山临水之处修筑了戍城、戍所，并有文臣武将驻节于此，以守卫重镇长沙。1951—1957年，考古工作者先后在长沙五里牌、仰天湖、子弹库、浏城桥等处发掘了一批大中型战国时期楚墓。其葬具分别为二棺二椁或二棺一椁，随葬礼器中的列鼎是5件一套。据“周礼”，这都是属于大夫一级的规格，可知这些墓的主人都是职位仅次于卿的大夫级官员。其中浏城桥l号墓并随葬有兵器93件，表明这位身为大夫的墓主人又是一位统兵作战的将军。据地方志记载，楚怀王时的上官大夫靳尚曾封于宁乡，传说今宁乡之靳江就是因此而得名。他死后即葬在今宁乡麻山乡罗田村，墓旁有田名“上官丘”，靳江在墓前流过，至今墓址尚在。
作为军事大国楚国，索有兵器锋利”渗如蜂虿”之称，连强秦的｀国君也为之心怖，叹曰“吾闻楚之铁剑利”。骁勇善战的楚人也为我们在地下保留了大量更直观、更生动的证物。近50年来，长沙地区发掘清理楚墓3000多座，出士了大量楚文物，其中最引人注目的即是用于攻伐征战的兵器。其数量之多，令人惊讶，仅剑一类，就有铜剑500多柄、铁剑和钢剑31柄。有的墓葬，戈、剑、矛成套出现，甚至同一墓葬竟出士有完整的2套。种类也十分齐全，有剑、戈、矛、戟、铤、镞、弩、盾、弓、矢等，包括了步战、车战、近战、远射、攻击、防卫所需的各种兵器，也包括了当时中国最先进的军事武器。杨家山春秋晚期墓出土的一柄钢剑，长38．4厘米、宽2—6厘米，系以中碳钢制成并经反复锻打和高温退火，是我国发现的最早一把钢剑。浏城桥l号墓出士的长达3．1米的木柄铜戟、2．8米的藤柄铜矛等长兵器，坚锐轻便，颇为少见。扫把塘楚墓出士的弩机，全长51．8厘米，各种构件保存完好，系利用杠杆原理制成，具有强大的杀伤力，是我国发现的最早的—把全弩。
楚人的进入，使长沙的社会面貌发生了巨大的变化。经过数百年的战争，长沙古越人消失了，楚人成为长沙居民的主体；朴实淳厚的古越文化也为色彩斑谰的楚文化所替代。楚人的南来，又传入了中原和江汉地区先进的生产工具和生产经验，使长沙地区进入了铁器时代，促进了长沙的开发。这时的楚国已完成了从奴隶社会到封建社会的转化，其社会制度也随着它的武力征伐移植到新开辟的疆土，长沙从而也结束了自商周以来又延续了1000多年的原始状态，而直接跨入了封建社会。
到楚怀王时，楚国由于政治腐败，外交失策，国势日弱，各诸侯国特别是强大的秦国乘机对楚国发起了接二连三的战争。前278年，秦国大将白起攻陷楚都郢，楚被迫迁都于陈(今河南淮阳)。国都沦亡，山河破碎，使楚国朝野上下为之震惊，为之哀恸。这时，伟大的爱国诗人屈原流放湖南，正在长沙，闻此疆耗，悲愤不已，感到楚国的前途已经绝望，“颜色慌瘁，形容枯搞”，写下著名的诗篇《渔父》、《怀沙》：“浩浩沅湘，分流汨兮”，表示“宁赴湘流，葬于江鱼之腹中”，遂于这年的五月初五日，自投泪罗江而死。屈原悲愤殉国，极大地震动了湖湘人民，长沙楚民无不悲痛奔号。屈原强烈的爱国精神和他大量不朽的诗篇，从此在湖湘间流传下来，成为激励人们为救国救民而艰难求索、自强不息的伟大精神力量。
在屈原自沉汨江之时，秦楚战争还在猛烈地进行。前277年，秦国分两路进军，大举击楚，一路以蜀守张若带领，自四川顺江而下，攻占巫郡；一路由白起统率，从郢城南下，占领黔中郡。随后，两路挥戈东进，直逼湘江流域。据《韩非子·初见秦篇》载：“秦与荆人战，大破荆，袭郢，取洞庭五湖江南。”这里的“江南”，即指长江、洞庭湖以南至南岭的广大地区。楚国的江南重镇长沙，很可能也在这次战争中被秦军所夺取了。
然而，秦军却突然中止了它的进攻。前276年，楚顷襄王收集东部兵力10余万，乘机反攻，“复西取秦所拔我江旁十五邑以为郡，距秦”，收复了大片失地。“江旁”即指“江南”，其“十五邑”自当也包括长沙在内。从此，长沙又成为楚国西南边睡重镇，大批楚国的贵族、官员流亡而来，与本地军民一道，在这里坚持了长达半个多世纪的抗秦斗争。
前230年，雄才大略的秦王赢政“奋六世之余烈”，开始了统一六国的战争。几年中即灭亡中原韩、魏等国，接着举兵伐楚。楚王惊怖之余，答应“献青阳以西”的土地，以阻缓秦军凌厉的进攻。但长沙军民没有停止抵抗，并一度发兵北上，袭击秦国的南郡。于是，秦国最后灭楚的战争在江东展开。前224年，秦王以老将王翦统带60万大军攻打楚国，杀楚将项燕，大败楚军。次中，攻拔楚都，俘虏楚王负刍。前222年，王翦统兵南下，打败楚军在江南的余部。至此，以长沙为政治军事中心的江南之地被秦国所征服，建国800多年，一度中分天下、统一中国南部的楚国宣告灭亡。