四面楚歌，项羽兵败

刘邦从彭城败退后，靠着萧何从关中增兵支援，重整军威，汉军将楚军阻挡在荥阳一线，战争呈现胶着状态。对峙期间，刘邦拉拢英布、彭越归汉，壮大了力量；又采用陈平计谋，离间项羽和范增的君臣关系。并派遗韩信率兵攻打魏国开辟了北方战场。

公元前203年，韩信攻下齐地，彭越又在梁地攻击，项羽无力应付三面作战，于是主动与刘邦议和，以鸿沟划界，中分天下。项羽归还汉王父亲和吕雉，东归彭城。

公元前202年十月，刘邦采用张良、陈平的建议设十面埋伏讨阵，乘项羽疲惫东归之机，约韩信、彭越、英布出击楚军。这时灌婴又渡过潍河北上，并且攻克了下邳，迫使彭城的守将项佗投降，再次占领了西楚国都，并且连降彭城周围的留、沛、薛、萧、相、谯等县。机变多谋的刘邦终于由弱变强，翻转乾坤。

灌婴接着又西进与刘邦会师，一起围攻项羽。项羽因彭城被汉军占领，无法东归，只能向南撤退，一直退到垓下（今安徽灵壁）。

十二月，汉军穷追不舍，韩信率30万大军如期赶到，和诸侯联军将项羽重重围困在垓下，这时，项羽部队还有十多万人，已全无斗志。一天夜晚，项羽听到四面都在高唱楚歌，大吃一惊说，难道汉军将楚地全部占领了吗？为什么有这么多楚人呢！项羽感到大势已去，披衣饮酒于帐中，面对美人虞姬和心爱的乌骓马慷慨悲歌：

力拔山兮气盖世，时不利兮雅不逝。

雅不逝公所夸何，虞兮虞兮奈若何。

虞美人依声唱和，歌曰：

汉军已略地，四方楚歌声。

大王意气尽，贱妾何聊生！

为免除项羽的后顾之忧，虞姬决然自刎而死。项羽泪流满面，部下莫不失声痛哭。

穷途末路的楚霸王，含恨跨上乌骓马，乘夜率领八百骑兵向东南方向突围，渡过淮河后，只剩下百余骑兵。逃到阴陵(今安徽定远县西北)迷失道路，受到村夫的蒙骗，陷入大泽水，以致被汉兵追赶上。他急忙逃至东城(今定远具东南》时，只剩下二十八个骑兵了，而尾追的汉军却有数千人。项羽估计自己不能逃脱，于是把跟随他的骑兵分为四队，向四方纵驰突击，他自己也大呼驰杀，畅意快哉一回，斩汉军一将一尉，伤数百人。汉将杨喜追至项羽，项羽瞪着眼睛呵叱，直震得杨喜人马俱惊，吓退数里，方心定行止。项羽继续东逃至乌江口(今安徽和县东北)，乌江亭长摇船要渡他过江，并劝他回江东，重招兵马，东山再起。但是性格刚烈的霸王项羽感到自己无颜见江东父老，就把乌骓马赠给亭长，反身与追至的汉军作殊死的肉搏战，杀死汉军数百人，自身也受伤十余处。项羽回头看见汉军有一熟悉的骑将吕马童，便道：“吾闻汉购我头千头，邑万户，吾为若德(我就送你个人情吧)”。(《史记·项羽本纪》)说完，挥剑自刎而死，年仅三十一岁。

三年倒秦，五年楚汉相争。刘邦终于取得了战争的最后胜利。