楚漢相爭，項羽和劉邦在廣武對峙了將近一年後，雙方於楚漢5年（西元前202年）8月約定約定以鴻溝（在今河南榮縣境賈魯河）為界，「中分天下」，「割鴻溝以西者為漢，鴻溝而東者為楚」，互不侵犯。
項羽依言，往東邊撤軍。漢軍這邊則有張良、陳平獻計趁機擊楚，曰：「今漢有天下太半，而諸侯皆附；楚兵罷，食盡，此天亡之時，不因其幾而遂取之，所謂養虎 自遺患也。」意思是項羽軍隊的軍糧即將吃盡，楚國敗亡的天象也已經顯示，漢軍應該趁此天時之利消滅項羽，避免日後楚軍重整兵力，成為禍患。
劉邦聽從張良和陳平的計策，決定襲擊楚軍。然而單憑劉邦一人之力，無法成此大事，所以劉邦派遣使者前往齊、魏，與韓信、彭越相約，共同出兵擊楚。
楚漢5年10月，劉邦的軍隊追至陽夏（今太康縣），項羽得知劉邦背信，領著10萬大軍攻打劉邦，劉邦軍隊抵擋不住項羽的攻擊，退到陳下（今淮陽縣），兩軍在陳下對峙。
此時韓信從齊國出兵南下，一路勢如破竹，擊敗楚軍於彭城、蕭（今蘇北蕭縣）、酇（今豫東永城西南）、苦（今豫東鹿邑之東），直逼楚軍後方，並與劉邦的軍隊夾擊項羽。11月，韓信再度統領齊、漢大軍向東追擊楚軍，項羽軍力不敵，退走垓下（今安徽靈壁縣東南）。
項 羽企圖在垓下與韓信率領的齊、漢等國的30萬聯軍做一絕戰，而韓信這邊也佈置好陣勢：孔將軍居左，費將軍居右，韓信自己則為中軍主將。雙方開戰，韓信以誘 敵的策略使項羽軍隊前來追擊，待楚軍深入陣地，再命孔、費二將左右包夾，而且韓信自己率領的中軍也同時回攻，形成三麵包圍楚軍之勢。
韓信為 使楚軍軍心渙散，用了「攻心」的戰術。他命漢軍在夜間高唱楚歌。楚國的士兵因疲於爭戰，此時軍營裡四面楚歌，其聲淒淒，迴盪不絕，眾人不禁勾起思鄉的情 緒，就是平時意氣風發的項羽也聞之喪志，感慨時不我予：「力拔山兮，氣蓋世。時不利兮，騅不逝。騅不逝兮，可奈何。」而他最心愛的虞姬也體認到大勢已去， 嘆道：「漢兵已略地，四方楚歌聲。大王意氣盡，賤妾何聊生。」說完，便拔劍自盡。
英雄末路的項羽，握著一柄寶劍，騎上烏騅馬，帶了幾名兵卒衝出重圍，行至烏江，感嘆自己再也無臉回去見江東父老，於是自刎於江邊。項羽24歲就與叔父項梁帶軍征戰，其間大大小小的戰役，莫不所向披靡，叱吒風雲。如今壯志未酬，一代梟雄竟以31歲英年從歷史舞臺退場。
項羽死後，歷時5年的楚漢相爭也終告落幕，而劉邦就靠著韓信兵戰四方，張良、蕭何獻策輔佐，建立起來了漢朝帝國，天下再度歸於統一的局面。
