汉五年（前202年）十一月，鸿沟条约的墨迹还没有干，刘邦就撕毁条约。
项羽带着自己的兵马东归，日夜兼程，希望早日到达彭城，休养生息，楚军打了这么长时间的仗，也疲乏了。这日清早，寒风凛冽，项羽出帐，正准备上马，突然有人来报，说是汉王改变主意，派大军追赶过来，项羽听了勃然大怒，大骂刘邦无赖。战无不胜的西楚霸王项羽怎能咽下这口窝囊气，于是传下令去，回头迎击汉军。
楚军回家的梦想又一次破灭了，自然十分恼火，把这一股火都撒在汉军身上，也生出一股力量。两军相遇，刀光剑影，乘胜追击的汉军并没有占到便宜，损失很大，于是刘邦下令退守固陵城，约好日期，等待韩信、彭越的部队前来会合，一举歼灭楚军。
刘邦又一次被楚军团团围住，掘深壕沟坚守。这次被围和原来不一样，原来是自己实力不行，现在是时机未到，刘邦不急不忙，觉得一切尽在掌握之中。但是过了几日，韩信和彭越一点动静都没有，汉军出阵，一次次被楚军打了回来。刘邦着急起来，于是找来张良。
刘邦问：“他们怎么都不遵守约定呢，这不是把我往楚军嘴里推吗？这可怎么办？”张良想了想说：“这是主公您的问题呀。”刘邦丈二和尚，摸不着头脑。张良接着说：“楚军快被打垮了，但是韩信和彭越还没有得到分封的地盘，所以，他们心里肯定有些想法，不来是很自然的。大王要是能和他们共分天下，我相信他们立刻能来。如果您不肯与他们分享天下，那……形势就难以预料了……”刘邦听了心想有道理，看来这两个家伙不来是嫌分的东西太少。
在这个节骨眼上，刘邦当然不能小气了，于是表态：“我当然愿意与他们共享天下了，你快说，怎么个分法？”张良说：“将陈县以东到海滨一带地方都给韩信，把睢阳以北到谷城的地方给彭越，使他们各自为自己而战，楚军就很容易被打败了。”刘邦一盘算，这地盘可不小呀，但表面上还是痛快地答应说：“好，好。”于是马上派出使者送信给韩信和彭越，明确划分封地。
张良说得不错，信到没多久，韩信和彭越就带兵出发了。于是韩信从齐国起程，刘贾的部队从寿春和他同时进发，屠戮了城父，到达垓下。大司马周殷叛离楚王，发动九江兵力，随同刘贾和彭越一起会师在垓下。
形势急转直下，十面埋伏，逼向项羽。
项羽部队在垓下修筑了营垒，兵少粮尽，惨淡经营。深夜，项羽辗转难眠，孤灯独坐，心中越是筹划越觉得这一次劫数难逃。他心中十分烦闷，一个人喝酒，惊动了睡梦中的虞姬。自从彭越不断骚扰彭城，项羽就把宠妃虞姬带在身边。虞姬虽不懂行军打仗，但是以前每次看项羽无论胜败都是胸有成竹，这次却和以往大不同。虞姬起来为项羽披衣，这时，宁静中依稀可以听到歌声，两人仔细一听，原来是汉军营地传来的楚地的歌谣，项羽大惊失色：“难道汉军已经完全占领了楚地？怎么汉军营中楚国人这么多呢？”虞姬无言以对。
项羽一下子苍老了许多，酒杯在手中颤动。曾几何时，破釜沉舟，以少胜多，大破章邯军，令各路诸侯将领不敢仰视；曾几何时，3万精兵，将56万汉兵打得落花流水，狼狈逃窜。刘邦是谁？有大丈夫的样子吗？这样的人怎么算是英雄呢？可是，我项羽就要输给他了吗？
项羽越想越心痛，如同被围困在陷阱中的猛兽，满腔悲愤与不甘。“虞姬，你以后该怎么办？”冰雪聪明的虞姬听到项羽的话已经明白大势已去，战乱中一个女人能有怎样的选择？虞姬顿时泪流满面，对项羽说：“大王不必忧心，也不必记挂我一个女子，应快快谋划。”说着抽出一把雪亮的短剑，朝自己的脖子一抹，自刎而死。项羽来不及相救，抱起虞姬，失声痛哭，闻声而来的部下，无不心酸落泪。(www.xing528.com)
当夜，项羽骑乌骓马，带领800多骑兵，趁夜突破重围，向南冲出，飞驰而逃。
天快亮的时候，汉军才发觉项羽已逃，刘邦一面命令围剿毫不知情的楚军，一面命令灌婴带领5000骑兵追赶。
刘邦稳坐在军帐里，与张良、陈平等谋臣谈笑，“丞相四面楚歌的计策就是好，把项羽都逼得逃跑了……”刘邦平静地夸奖张良，内心却激情澎湃。多少人认为我不是项羽的对手，甚至连我自己也这样认为，但是项羽终究败在我手上了……
项羽渡过淮河，800壮士能跟上的只剩下100多人了。项羽到达阴陵迷了路，还被一个农夫骗了，陷进大沼泽中。农夫为什么骗项羽呢？我们不得而知，总之，项羽走到了末路，天下没有人肯帮他。
几千汉兵追到沼泽，项羽又带着骑兵向东，到达东城，这时就只剩下28人。项羽心想这下逃脱不了了，就对他的骑兵说：“我起兵至今有8年，打过70多仗，所向无敌，几乎没有失过手，所以能称霸天下。到今天这种地步，是天要灭亡我，并不是我不会打仗！今日我必死，想让大家跟着我痛快打一仗。”接下来，项羽为了证明“天之亡我，非战之罪”，确定了三个战术目标：溃围、斩将、刈旗。他把骑兵分成四队，各朝一个方向，旋风般冲入敌阵，杀了一个汉将，汉军一下子就溃败了。这时，汉军骑将杨喜在后面追赶，项羽瞪大眼睛呵斥，杨喜连人带马都吓坏了，倒退了好几里。项羽与骑兵在三处会合，汉军不知项羽的去向，就把部队分为三路，再次包围上来。项羽驱马冲上去，又斩了一名汉军都尉，杀死几十人，聚拢骑兵，仅仅损失了两个人。项王问骑兵们：“怎么样？”骑兵们无不佩服得五体投地。
项羽杀出重围，来到乌江边上。乌江亭长停船靠岸等在那里，对项羽说：“江东虽然小，但土地纵横各有一千里，民众有几十万，也足够称王啦。留得青山在，不怕没柴烧，希望大王快快渡江。”出乎意料的是，项羽大笑，说：“上天要亡我，我还渡乌江干什么！再说，我和江东子弟8000人渡江西征，如今没有一个人回来，我又有什么脸面去见他们？”接着项羽就把自己的战马送给了亭长，他却始终不肯渡过乌江。
项羽命令骑兵下马步行，手持短兵器与追兵交战。项羽勇猛非凡，一个人就杀掉汉军几十人，身上也有十几处创伤，他在交战中看到汉军骑司马吕马童，就说：“你不是我的老相识吗？”汉军一片沉寂，忘记了厮杀，项羽平静地说：“我听说汉王用黄金千斤、封邑万户悬赏我的脑袋，我就把这份好礼送你吧！”说完，自刎而死。
一代枭雄走完了自己辉煌的人生。
项羽死后，楚地全部投降，只有鲁县不降。刘邦率领天下之兵本想屠戮鲁城，但最后考虑到他们为君主守节不惜一死，心中佩服，就让人拿出项羽的头。鲁县见了终于死心，向汉降服。当初，楚怀王曾封项羽为鲁公，项羽死后，鲁县又是最后投降，刘邦按照鲁公封号的礼仪把项羽安葬在十谷城并亲自给他发丧，为自己的敌人流下了惋惜之泪。
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