一个月的时间，第四季的拍摄已经推进到了楚汉争霸了。
项羽叔父项伯与刘邦手下的张良关系友好，却反被张良拉拢，项伯回来后告诉项羽，刘邦攻破咸阳有大功，如果进攻他是不义之举，项羽表示赞同。
刘邦第二天率领一百多骑兵来见项羽，范增暗示项羽杀掉刘邦，但项羽为人不忍，默然不应。
范增让项庄于席间舞剑，伺机刺杀刘邦，而项伯也拔剑起舞，挡住项庄，张良见状，至军门找樊哙前来。
项羽进入咸阳后，引兵屠戮咸阳，火烧秦王宫，大火连续烧了三个月没有灭，搜集宝物美女准备回江东，屠杀六国之人，项羽在得到楚怀王的同意后，自立为西楚霸王，封刘邦为汉王，章邯为雍王，司马欣为塞王，董翳[yì]为翟王，魏王豹为西魏王，申阳为河南王，司马卬殷王，赵王歇为代王，张耳为常山王，当阳君英布为九江王，吴芮为衡山王，共敖为临江王，燕王韩广为辽东王，臧荼为燕王，齐王田市为胶东王，田都为齐王，田安为济北王等十八个诸侯王。
项羽分封完诸侯，诸侯各前往封国，项羽将义帝迁往长沙郴县，暗中令衡山王吴芮、临江王共敖于途中将义帝杀死。
不久齐、赵诸侯叛乱，项羽率军前往平乱，听闻刘邦已定关中，非常愤怒，封郑昌为韩王，派其前往阻挡刘邦，令萧公角阻击彭越。
彭越击败萧公角后，张良伪作韩王书给项羽，说刘邦只想得关中，不会向东用兵，又伪作齐王、梁王书给项羽说齐王准备和梁王齐心协力灭掉楚国。
于是项羽放心攻打齐国。
彭城之战爆发，项羽北至城阳，田荣引兵会战，被项羽击败，田荣逃往平原，被平原民杀死，项羽烧毁齐国房屋，将降卒全部坑杀，刘邦率领五路诸侯兵马有五十六万，向东攻打楚国，项羽听闻后，留部将继续攻齐，自己亲率精兵三万去救援彭城。
项羽打到彭城，大破刘邦军，杀死汉兵十余万，项羽把刘邦包围了三层，却被一阵大风吹乱楚军，刘邦趁机率领数十骑兵走脱，刘邦彭城大败后，诸侯反叛刘邦，归附项羽。
刘邦军无法取得粮草补充，非常害怕，于是，与项羽议和，项羽同意。
项羽在范增的建议下，与范增合围荥阳，打算把刘邦消灭。刘邦非常害怕，采取陈平的计策，离间项羽和范增，项羽于是剥夺了范增的权利。
范增没有想到项羽竟然会怀疑自己和刘邦有勾结，十分气愤，于是告老还乡，但在途中病死（被无垢毒杀）。
刘邦军势非常危急，部将纪信于是引两千军乘黄车假扮刘邦出城，说刘邦愿意投降，项羽赶来见到纪信问刘邦在哪，纪信说刘邦已经逃走了，项羽于是将纪信烧死。
项羽攻下荥阳，处死荥阳守将周苛、枞公，刘邦逃亡巩县，项羽于是亲自率军攻打彭越，彭越败走，但成皋却被刘邦趁机夺下，韩信于河北攻破齐、赵等国，并准备进攻楚国，项羽派大将龙且前往进攻韩信，但却被韩信所破杀，项羽大怒，亲自前往救援，留大司马曹咎原地待守，并告诫他不要出战，只需守住十五日即可。
汉王刘邦乘机挥军东出，拜韩信为大将，明修栈道，暗渡陈仓，很快击败章邯，迫降司马欣、董翳。
项羽走后，刘邦军前来挑战，曹咎大怒，引兵渡汜水，刘邦军趁机发动进攻，大破曹咎军。项羽听闻曹咎兵败，引兵而回。
这时，刘邦军正于荥阳东围攻钟离眜，听到项羽回来了，非常害怕，全部退走。
鸿沟和议后，项羽引兵东归，刘邦却趁这个时候突然撕毁盟约，追击项羽，想要把项羽一举消灭。但和刘邦约定一起出兵的韩信和彭越却没有来。