项羽引兵反击刘邦，大破汉军，刘邦于是深沟高壑，坚守不出。
刘邦以加封土地为条件，说动韩信从齐地南下，兵锋直指楚军侧背，刘贾屠灭六县北上合击项羽，形成从西、北、西南、东北四面合围楚军之势，项羽被迫率十万楚军向垓下后撤。
白虞怒斥项羽，项羽看着虞姬容颜倾城，才艺并重，舞姿美艳的妻子，西楚屠雄霸王项羽第一次低下的高傲的头，自己杀六国之人，灭秦民百万，项羽趋向败局面对虞姬（白虞）酌酒悲歌道：“力拔山兮气盖世，时不利兮骓不逝，骓不逝兮可奈何，虞兮虞兮奈若何？”
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白虞看着项羽无奈的摇了摇头，怆然拔剑起舞，舞姿优美惊鸿一幕，歌和之叹息道：“汉兵已略地，四方楚歌声；大王意气尽，贱妾何聊生。”
“虞姬，不要！”
不久塞王司马欣，翟王董翳（yi），魏王豹，河南王申阳，殷王司马卬，赵王歇，常山王张耳，辽东王韩广，燕王臧荼，这些人离奇死去，矛头全部指向刘邦。
楚、汉订盟后，刘邦本想退兵，在张良、陈平提醒下，下令全力追击楚军，刘邦以封赏笼络韩信、彭越、黥布等，垓下刘邦、韩信、刘贾、彭越、英布等各路汉军约计70万人与10万久战疲劳的楚军于垓下（今安-徽-灵-璧-县）展开决战。
汉军以韩信率军居中，韩信引兵三十万为前军，将军孔熙为左翼、陈贺为右翼，刘邦率部跟进，将军周勃断后。
韩信挥军进攻，采用诱敌深入战术，前军先诈败，信引兵后退，命左、右翼军包抄攻击楚军后部步军。
刘邦以项羽引兵十万，先与韩信大战，韩信军失利往后退却，令左右两翼包夹项羽军，项羽被分割两半后，被汉军重重包围，韩信命汉军士卒夜唱楚歌，歌云：“人心都向楚，天下已属刘；韩信屯垓下，要斩霸王头！”。
致使楚军士卒思乡厌战，军心瓦解，项羽自忖不能脱身，这时候杨喜来追项羽，项羽大喝一声，杨喜（后来的赤泉侯，隋文帝杨坚祖先）的人马俱惊，退后数里！
项羽只有率800人突围至乌江，这时项羽身边只剩下28骑了，项羽一路逃到乌江，遇见乌江亭长，亭长劝项羽可以回到江东以图东山再起，但项羽以无颜见江东父老为由拒绝，并将自己坐下马赐予亭长，项羽拒绝，在失去了兄弟，失去了虞姬的项羽带着28骑大战汉军，最后全军覆没，项羽不愿被俘受辱，项羽下马步战，一口气杀了汉兵几百人，自己也受了十几处的伤，而后挥刀于乌江自刭而死。
项羽在死的一时间好看见了自己，我从起兵到现在已经八年，经七十余战，未尝败北，遂称霸天下，现困于此，非我不仗之罪，而天亡我矣！
项羽看着向恶鬼一样冲过来的士兵，又想起了巨鹿之战时，项羽率军渡过漳水后，下令把船全部凿沉，把做饭的器具全部毁坏，只带着三日粮草与秦军作战，项羽士卒因此以必死之心奋勇向前，破釜沉舟，何得潇洒，破咸阳，思乡得富贵不回故乡，就像是穿着锦绣衣裳在黑夜中行走，何人知！
（典故项羽锦衣夜行）
项羽死了，彻底的带着不甘和悔恨离开了黑暗的人间，杨喜因为抢到一条项羽之腿被封赤泉侯，刘邦看着惨死的项羽叹息道：“项羽有范增而不能用，此其所以为我擒也！”
韩信策马来到刘邦面前笑道：“言项王之屠雄也。项王喑恶叱咤，千人皆废；然不能任属贤将，此特匹夫之勇耳。项王见人恭敬慈爱，言语呕呕，人有疾病，涕泣分食饮；至使人有功，当封爵者，印刓敝，忍不能予，此所谓妇人之仁也。”
“哈哈！”笑后刘邦收夺韩信兵权，后改封韩信为楚王，都下邳，彭越为梁王，不久臧荼、张敖、吴芮请刘邦即位称帝。
刘邦在山-东-定-陶-汜-水举行登基大典，定国号为汉，是为汉高帝，刘邦即皇帝位后，王后吕雉改称皇后，太子刘盈称皇太子。