（一）垓下决战
汉王刘邦驻扎在垓下北邑的汉军大营，与彭越的大营构成掎角之势。此时的汉王刘邦在中军帐内不断徘徊，不知韩信为何迟迟不来相会。韩信的齐军将负责攻击楚军主力。假如项羽主动撤至江南，楚军在行军途中势必拉长队伍，队形变薄，汉军便可趁机攻打。但是项羽没有退兵，而是在垓下建立防御体系，严阵以待，汉王刘邦反而不知所措了。以汉军现在的实力绝不敢强攻楚军。听说韩信大军已到达，为何现在仍不见人？“齐王驾到！”汉王的沉思被打断了，立刻出帐迎接。齐王韩信见了汉王，立刻跪拜行礼。刘邦连忙扶起韩信，携手进入帐内。
“你总算来了。”刘邦长长松了一口气，心情顿时变得很轻松。“臣奉命前来会师，全军约二十万人。”韩信十分谨慎地回答。刘邦心中焦虑，说道：“霸王到底是霸王。项羽率军所到之处，犹如迅雷不及掩耳，汉军无人能敌。韩信，你的部下中有人能亲自率军出击吗？”韩信坦然答道：“项王锐不可挡，无人能敌。但是，如果巧妙利用阵势，及时调兵遣将，层层设防，那么，即使项羽气势再盛，我军也仍然能够抵挡。”“什么样的阵势有如此巨大的威力，连西楚霸王的雷霆一击都能抵挡？”刘邦半信半疑。“五军八阵，十面埋伏。”韩信从容答道。刘邦有七年带兵打仗的经验，这些名堂却闻所未闻。他对此话十分好奇，问：“怎么讲？”根据军事指挥的直觉，刘邦知道韩信是指怎样灵活、机动地调兵遣将的问题，凭借阵势及其变化，始终维持以多击少的优势，能够弱化项羽所率之军的攻击，使其不堪一击。刘邦命韩信来指挥这次垓下之战。韩信以齐王身份担任汉军的大将，统一调遣全军。
韩信直接统领了三十万人用于垓下战场，他把汉军部署成五军阵，具体由韩信率前军为先锋，陈贺率左军，孔熙率右军，形成左、右两翼。刘邦居中率中军，由周勃、柴武率领后卫军。五军阵之后，另有骑将灌婴率领二十四队游骑。
韩信未曾与项羽较量过。汉军诸将个个都不敢迎击项羽，但韩信却一心想与项羽交战，将其生擒或斩杀，建功立业。他在自己的军营前布置了三道防线：第一道防线以重甲兵为主，弓弩手为辅，是一个步兵大方阵。由三个骑兵小方阵组成第二道防线，每个小方阵有二十队行动迅速的骑兵。中间的骑兵方阵披重甲，持戟；左右两翼的骑兵方阵披轻甲，持弓弩，腰佩环首刀。车阵是第三道防线，以四十八辆轻战车构成核心，每辆战车都配备重甲兵。而楚军分为三军，将近十万人。项羽率领中军，处于前沿显眼的位置。此番他要亲自充当前锋，冲垮汉军，让韩信尝尝西楚霸王的厉害。项声、项梁分别统领左、右军，每军各近二万人，掩护左、右两翼。整个楚军摆成雁阵，两翼横向展开，排成左、右向后梯次配置的战斗队形。项王仅凭蛮勇，不善谋略，一听说敌兵逼营，立刻一马当先，迎敌汉军。楚兵随着项王全部出动，奋勇向前。两军交接，战斗了好几个回合，项王一挥横戟，部众个个舍生忘死，奋力杀敌。
刘邦获悉情况不妙，派出樊哙率兵支援韩信。樊哙率领的是由重甲兵、车兵、骑兵混合编成的方阵，多达五千人，有很强的战斗力。项羽率军连续发动两次强攻，都没有成功，韩信此时才化险为夷。又有灌婴率二十四队游骑救援。韩信命灌婴率游骑加紧攻击项声、项梁两军。项声、项梁两军无法招架，损失惨重，被迫退回垓下大营。灌婴率领游骑围攻项羽。实际上，韩信的退却虽有项羽勇猛善战的因素在内，但更为主要的是，他要诱引项羽中计，使其陷入自己早已设计好的包围圈中。
项王平日百战不殆，根本瞧不起韩信，即便有人劝他穷寇莫追，他也充耳不闻。大概追了好几里，已进入了汉军埋伏圈，韩信便发放号炮，召唤伏兵先杀出两路，与项王交战一次。项王坚持不退，大战一场，突破汉军，仍去追杀韩信。但又响起了第二次炮声，又杀出两路伏兵，截住项王，又是一番厮杀，但最终又被冲破。项王勇往直前，随后炮声不断，伏兵如潮水般涌来。战场上的汉军尸横遍野，但汉军依旧源源不绝。项王突破重围，杀到第七八重时，部众伤亡惨重，所剩无几，项王也体力难支，逐步退却。不料韩信发放了号炮，十面埋伏，全面出击，围攻项王。楚兵纷纷落荒而逃，项王孤军奋战，毕竟寡不敌众。
项羽自清晨卯时出战一直到下午未时，足足拼了四个时辰，浑身上下鲜血淋漓。即便项羽神勇，也感体力不支。五千铁骑仅存不到一千骑，仍在奋战。汉军前赴后继，从未停止攻击。项羽见项声、项梁两军已经撤退，不能再掩护左、右两翼，仅靠自己孤军奋战，必定会吃大亏。韩信深藏人海之中，不见踪影。汉军人多势众，即便再损失一两万人，仍不会消减攻势。项王后悔莫及，只有命钟离昧、季布等断后，自己充当先锋，一声大喝，使汉兵胆战心惊，再挥舞长戟一触即毙。因此汉兵左右避开，项王得以逃生，退回垓下大营。
项羽孤军作战，在垓下被围了十几天后，粮草断绝，又无救兵，陷入一筹莫展的境地。深冬的夜晚，寒风呼啸，吹得将士们透身冰凉。焦灼的项羽在这极端困难的情况下，苦思着对付汉军的办法，可是又无计可施。这时的他感慨万千，想到自己起兵东征西讨，消灭了强大的秦朝，称霸天下，如今这盖世的英名，赫赫的战功，眼看就要付诸东流了，自己竟也被逼到了这步田地，不由满腔仇恨，万分沮丧。此时，帐外的北风呼啸，忽高忽低，像是哭泣，又像是怒嚎。随着风声，忽听得四面传来一阵阵低沉凄楚的歌声，唱的全是楚国的曲调。项羽不禁大为吃惊，疑惧地说：“莫非汉军占领了全部楚地吗？不然，汉军里为什么这么多楚人呢？”原来这是汉军谋士张良施的一计，他让汉兵唱楚国歌曲，并用箫吹楚歌。夜深人静，阵阵歌声断断续续地传来，楚兵听到楚歌，思念家乡，纷纷开了小差，只剩下千把人。项羽愁眉不展，坐卧不安。他和大将们商量后决定在天亮以前冲出重围，可是对身边宠爱的虞姬却难以割舍。虞姬为他消愁劝酒，他那驰骋疆场、身经百战的乌骓马在帐外嘶鸣，好像也知道主人的心情。项羽叫人将乌骓马牵来，抚摸着它的鬃毛叹道：“你跟我南征北战，驰骋疆场，今天却随我落到这个地步！”
凄凉的深夜，项羽心乱如麻之际，面对着绝望的前途，听着四面传来的楚歌，不禁英雄气短，慨然泪下。胸中的悲愁再也无法压抑，随口唱起一曲悲壮的《垓下歌》：
力拔山兮气盖世，
时不利兮骓不逝。
骓不逝兮无奈何！
虞兮虞兮奈若何？
项羽悲壮地唱着，泪水伴着歌声，使得左右侍从都低声啜泣。虞姬劝慰道：“大王啊，胜败是兵家的常事，你可以突围，回到江东去，日后再跟刘邦比个高低。赶快行动吧，不要再顾虑我们了。”说完，虞姬竟拔出宝剑自杀了。项羽悲痛难忍，泪水直流，吩咐左右把虞姬的尸首埋葬，自己立刻披好铠甲，跳上战马，乘着黑夜向外突围。这时跟随他的只有八百名亲兵了。
（二）乌江自刎
项王见虞姬已亡，自言自语道：“我如果被困在这里，坐以待毙，一世英名岂不丧尽，这也太不值得了。不如趁早突围，若能返回江东，重整旗鼓，报仇雪恨，才是上策。不然战死沙场，也算死得壮烈！”于是，项王看已安葬完虞姬，强忍泪水，趁天还没亮，率亲兵八百骑，越过楚营，一路南逃。当汉兵得知此情况后，立刻报告韩信，此时天已经亮了。韩信听说项王脱逃，急令将军灌婴率领五千兵马去追击。项王也担心汉兵追来，匆忙赶到淮水边，寻船渡河，因为路上被汉军阻击，项羽的八百名亲兵，到了淮水时只剩下一百多人了。又跑了一程后，来到一个三岔路口，项羽匆忙问一个庄稼人，从哪条道儿走可以到彭城。那庄稼人知道他是霸王，故意骗他说：“走左边那条路可以到彭城。”项羽按照那个人所指引的道路，带着骑兵向左边奔跑。他们越跑越觉得不对头，发现前面出现一片沼泽地，再往前走，连马蹄都难拔出来了。项羽知道受了骗，待他按原路返回的时候，汉军已经追赶上来了。他们边战边退，当退守到东城的时候，项羽身后只有二十八名骑兵了，而汉军却人山人海地向他扑来。项羽自知难以逃脱仍临危不惧，带领二十八名骑兵想再最后拼搏一番。他从容地对部下说：“自我起兵以来，到现在已经八个年头了，亲身经历过七十多次战斗，从来没有打过败仗，天下无敌，因此做了霸王。今天竟在这里被围困，并不是我打不过他们，是上天要我灭亡啊！”说完准备出击，却被汉军层层包围。项羽又对部下说：“我去取那位首将的头颅，你们迅速转移，咱们在东边集合！”说完，他便大喝一声，冲入敌阵，将最前边的一员汉将斩于马下。这时又有一名汉将来战项羽，项羽回过头来，瞪大眼睛，挥剑又将此将劈了。汉将们见此情景，纷纷溃逃。项羽就这样杀出重围与部下又相聚一处，逃到了乌江岸边。这里地处长江北岸（今安徽和县境内），原属于楚国，乌江亭曾设于此，但地方偏僻，人迹罕至，放眼望去，唯见滔滔江水，近岸处枯苇败草，一片凄凉。二十余骑残众跟随项羽来到江畔。水流湍急，惊涛骇浪。面前是茫茫的江水，后面是无数的追兵，汉军眼看就要追上来了，江面却没有一条小船。
正在危难之际，项羽忽然看见一只小船从一边的芦苇丛中出来，撑船的是乌江亭长，亭长忙请项羽上船，表示愿意引渡项羽。项羽苦笑了一下说：“当年我带了八千江东子弟，渡江而来，如今没有一个人回去，即使江东父老同情我，立我为王，我还有什么面目见他们呢？”说完把他的战马送给乌江亭长，带领剩下的楚军拿着短刀，跟追上来的汉兵肉搏起来。他们杀了几百名汉兵，然而楚兵也一个个倒下了。项羽受了十几处重伤，已经无力再战，但汉兵只是把项羽重重围起来，因为都惧怕他的勇猛，不敢向前一步。忽然发现有数位骑将赶来，项羽认出其中一人是吕马童，凄声对他说：“你我不是旧友吗？”吕马童匆匆望了项王一眼，却不敢正视。对旁边的将军王翦道：“这位就是项王。”项王又说道：“我听说汉王悬赏千金征我首级，并封邑万户，我今日就让你得封赏吧。”说毕，便拔剑自刎了。
霎时，鲜血喷涌，周围的土地都被染红了，但是尸首却岿然不动。天地晦冥，风云变色，江水呜咽，群雁悲鸣，似乎在哀悼英雄的死去。这幕情景极大地震慑了汉军将卒，大家目瞪口呆，无人敢移动一步。过了半晌，汉将才缓过神来，开始争夺项王尸首，甚至自相残杀，好几十人因此毙命，最终王翦夺取了头颅，吕马童与杨喜、吕胜、杨武等四将，分别夺取一部分躯体，奉献给汉王报功。汉王命凑合五体，确实相符，便立刻分封五人。命吕马童为中水候，王翦为杜衍候，杨喜为赤泉候，杨武为吴防侯，吕胜为涅阳侯。
后来，刘邦下令就在谷城西角厚葬项王，并亲自发丧。还命文吏写了一篇祭文，声称曾经情同手足，本无仇怨，拘太公、吕后而不杀、不犯，留养两年，盛情尤见，泉下有知等语。临祭读文，汉王也不禁潸然泪下，将士等也都被打动，祭祀完毕便返回。
今河南省河阳县有项羽墓，项羽自刎的地方，便在今日的乌江浦，在安徽省和县东北。霸王别姬，乌江自刎，最为悲壮，其情苍凉，令人悲咽。但是，项羽的残暴也丝毫不逊色于其英雄气概。项羽之坑降卒，杀子婴，弑义帝，种种不仁，其败亡也是自取其祸。项羽之败，其罪非战，亦非天，而在其暴。
（三）胜败的缘由
历时四年的楚汉战争，最终以刘邦的胜利宣告结束。公元前206年，刘邦正式即位，为汉高祖，国号为汉。
刘邦作了皇帝以后，有一天在皇宫里大宴群臣。酒喝到一半的时候，汉高祖说：“今天是个好日子，不比平常，我们可以随便聊聊，说话不必顾忌。你们说，我为什么能够得到天下，项羽为什么失掉天下了呢？”群臣中王陵站起来答道：“表面上看起来，陛下待人怠慢，项羽仁爱部下。可是陛下使人攻城略地，每次胜利后，都对将士记功奖赏，这就是陛下得天下的原因。而项羽嫉贤妒能，加害有功者，怀疑有才能的人，打胜仗不奖功，得了地后也不封赏，所以他失掉了天下。”刘邦听后却说：“你们只知其一，不知其二。要知道，战争的成败主要在于用人。若说分析形势，制订作战计划，坐在军帐中也对千里以外的战局了如指掌，我不如张良；镇守后方，安抚百姓，筹备军用粮食，输送兵员，支援前方，我不如萧何；统领百万大军，开战就打胜仗，攻城就能拿下来，我不如韩信。他们三位都是杰出的人才，我能够重用他们，发挥他们的作用，才是我取得天下的主要原因啊。项羽只有一个范增，还不能尽其才，所以才被我打败，这是他失去天下的主要原因。”这次宴会无疑是刘邦经历楚汉之争后对取胜原因所做的最有力的总结。
经历了秦末农民大起义，各方割据势力争霸的战争和刘邦与项羽争夺天下的楚汉之争，汉王朝得以建立。国家重新恢复统一后，给历经连年战争之苦，承受沉重灾难的人民带来了久违的和平与安宁，人们终于过上了渴望已久的太平日子，生活逐渐富足。统治者吸取秦朝灭亡的教训，对百姓推行“休养生息”的政策，使人民恢复生产，安居乐业。经过几十年的发展，汉王朝出现了我国历史上封建时代的第一次盛世，史称“文景之治”。