韩信于河北攻破齐、赵等国，并准备进攻楚国，项羽派项它为大将、龙且为裨将，前往进攻韩信，但龙且却被韩信所破杀。这时，彭越又于谷城复出，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。于是，项羽东击陈留、外黄，曾欲坑杀外黄抵抗者，但因外黄小儿之劝而放弃，各城听说后争相归降，项羽一路进军至睢阳。

在此期间，曹咎不顾项羽的警告，被刘邦的挑战所激怒，引兵渡汜水，汉军趁机发动进攻，大破曹咎军，项羽听闻曹咎兵败，引兵而回。这时，汉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。项羽腹背受敌，又粮草不继，于是送还刘邦家眷，与刘邦签订盟约，以鸿沟为界，中分天下。

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。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，占领楚都彭城和今天苏北、皖北、豫东等广大地区，兵锋直指楚军侧背，自东向西夹击项羽；梁王彭越率军数万从梁地出发，先南下后西进，与刘邦本部军共同逼楚军后退；汉将刘贾率军数万会同九江王英布、合兵十万，自淮北出发，从西南方发动对楚地的进攻，先克寿春，再攻下城父并将此城军民全部屠尽；而镇守南线的楚将大司马周殷此时叛楚，屠灭六县，再与英布、刘贾会师，随后，北上合击项羽；同时，得到关中兵丁补充的刘邦则率本部军二十万出固陵东进；汉军五路大军、合计近六十万之众，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。

刘邦以韩信引兵三十万为前军，将军孔藂为左翼、陈贺为右翼，刘邦率部跟进，将军周勃、柴武布阵在后。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，项羽军抵敌不住。于是，往后撤，韩信趁机反击，项羽军大败，退到壁垒坚守，刘邦乘胜领大军将项羽重重包围。

项羽军在垓下，不但兵少，而且粮草不够，又被刘邦几十万大军包围。率领八百骑兵趁夜突围，天亮后，汉军发觉项羽离去，灌婴率五千精锐骑兵追击，等他渡过淮河，随从的骑兵只有一百多人了，来到阴陵时，项羽迷路了，他去问一个老农，老农回答：“往左边”。于是，往左去，陷入了一片沼泽，耽误了时间，汉军追了上来，经过一场激战，项羽又往东去，到达东城的一座山上，只剩下了二十八骑，而追击的汉军却有数千人。

小主，

项羽自忖不能脱身，就部下说：“我从起兵到现在已经八年，经七十余战，抵挡我的人都被我攻破，我打击的人都表示臣服，未尝败北，遂称霸天下，现在困于此，不是我不会打仗，而是天要亡我。今日是要决死战了，我要为诸君痛快地一战，必定要胜利三次，为诸君击溃包围、斩将、砍旗，让诸君知道，是天要亡我，非我不会打仗。”于是，他分骑兵为四队。

此时，汉军围困数重，项羽对他的骑兵们说：“我为你们杀掉对方一将。”他命令骑兵们分四面向山下冲，约在山东面会合，项羽大呼驰下，斩杀一汉将。赤泉侯杨喜追项羽，项羽大喝一声，杨喜的人马俱惊，退后数里。项羽与骑兵分为三队，汉军不知项羽在哪队，就也分三队包围，项羽飞驰而出，又斩杀一汉将，同时杀近百人，再会合骑兵，仅损失两骑，项羽问：“怎么样？”骑兵们钦佩地回答：“和大王说的一样”。

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。于是，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。

此时，汉骑司马吕马童追来，项羽说：“你不是我的故人吗？”吕马童不敢正视项羽，指着同僚郎中令王翳说：“这就是项王。”项羽说：“我听说刘邦用千金买我脑袋，还可以食邑万户，我这就给你恩惠！”而后挥刀自刎，项羽的头颅被王翳取走，其余骑兵争相抢夺项羽尸体，以致有数十人死伤，最后郎中骑杨喜，骑司马吕马童，郎中吕胜、杨武各自得到项羽尸体一部分，都被刘邦封侯。

项羽死后，楚地都降汉，唯独项羽原来的封邑鲁地拒绝降汉，刘邦率领诸侯兵，拿着项羽的头颅去招降鲁地父老，使鲁地降汉。随后刘邦便以鲁公的规格安葬项羽于谷城，项羽的同姓宗亲都被赐姓为刘，余部必须直呼项羽的名字项籍，才能被汉朝录用为官。