劉邦與項籍在垓下決戰(zhàn)。劉邦坐鎮(zhèn)中軍，親自指揮，按太公兵法擺開陣型。中路前鋒韓信（淮陰侯）率領(lǐng)自己帶來的30萬大軍在正前方；左前鋒是韓信（韓王信）的部將孔將軍；右前鋒是韓信（韓王信）的部將費將軍；劉邦領(lǐng)兵坐鎮(zhèn)中軍；周勃、柴將軍分別指揮兩側(cè)后軍。項羽的軍隊大約有十萬。
韓信（淮陰侯）首先跟楚軍交鋒，30萬前鋒主力與10萬楚軍激烈交鋒，雙方拼殺不斷。隨著時間推移，韓信軍團(tuán)處于劣勢，人員傷亡不斷增大。韓信（淮陰侯）無奈之下引兵撤退。孔將軍、費將軍從左右兩邊縱兵殺出，韓信（韓王信）指揮得當(dāng)，楚軍節(jié)節(jié)敗退。
韓信（淮陰侯）見楚軍大勢已去，重新整頓人馬再次攻上去。漢軍人數(shù)眾多，大敗楚軍于垓下。
項籍被打敗后，劉邦考慮到韓信（淮陰侯）數(shù)次不忠且不聽調(diào)遣，于是又一次帶人進(jìn)入軍營，奪了韓信（淮陰侯）的軍權(quán)。因為韓信部的軍官大多都是劉邦的親信，所以此次奪兵權(quán)異常順利。
注：垓下之戰(zhàn)的總指揮是劉邦，韓信（淮陰侯）只是前鋒。韓信（淮陰侯）退卻再反擊也并不是戰(zhàn)術(shù)，楚軍已經(jīng)數(shù)次戰(zhàn)敗，漢軍完全實力碾壓，根本不需要戰(zhàn)術(shù)。
項籍的部隊在垓下修筑了營壘，兵少糧盡，漢軍把他團(tuán)團(tuán)包圍了好幾層。深夜，楚軍聽到漢軍在四面唱著楚地的歌，項籍大為吃驚，說：“難道漢已經(jīng)完全取得了楚地？怎么楚國人這么多呢？”項籍連夜起來，在帳中飲酒。有美人虞姬，一直受寵跟在項籍身邊；有駿馬名騅，項籍一直騎著。
這時候，項羽不禁慷慨悲歌，自己作詩吟唱道：“力拔山兮氣蓋世。時不利兮騅不逝。騅不逝兮可奈何！虞兮虞兮奈若何??？”項籍唱了幾遍，美人虞姬在一旁應(yīng)和。項籍眼淚一道道流下來，左右侍者也都跟著落淚，沒有一個人能抬起頭來看他。
夜色之中，項籍騎上馬，部下壯士八百多人騎馬跟在后面，趁夜突破重圍，向南沖出，飛馳而逃。天快亮的時候，漢軍才發(fā)覺，劉邦命令騎將灌嬰帶領(lǐng)軍隊前去追擊，灌嬰又親率五千騎兵去追趕項籍。項籍渡過淮河，部下士兵能跟上的只剩下一百多人了。項籍到達(dá)陰陵后，迷了路，去問一個農(nóng)夫，農(nóng)夫騙他說：“向左邊走?！表椉畮讼蜃?，陷進(jìn)了大沼澤地中。因此，漢兵追上了他們。項籍又帶著騎兵向東，到達(dá)東城。
這時，灌嬰以御史大夫之職受劉邦的命令帶領(lǐng)車騎部隊追趕項籍。灌嬰、王周、周定軍團(tuán)在東城殺了八萬楚兵，徹底擊垮了楚軍。
這時項籍身邊就只剩下二十八人。漢軍騎兵追趕上來的有幾千人。項籍自己估計不能逃脫了，對他的騎兵說：“我?guī)П鹆x至今已經(jīng)八年，親自打了七十多仗，我所抵擋的敵人都被打垮，我所攻擊的敵人無不降服，從來沒有失敗過，因而能夠稱霸，據(jù)有天下?？墒侨缃窠K于被困在這里，這是上天要滅亡我，決不是作戰(zhàn)的過錯。今天肯定得戰(zhàn)死在這里了，我愿意給諸位打個痛痛快快的仗，一定勝它三回，給諸位沖破重圍，斬殺漢將，砍倒軍旗，讓諸位知道的確是上天要滅亡我，決不是作戰(zhàn)的過錯?！庇谑前羊T兵分成四隊，面朝四個方向。漢軍把他們包圍起幾層。
項籍對騎兵們說：“我來給你們拿下一員漢將！”命令四面騎士驅(qū)馬飛奔而下，約定沖到山的東邊，分作三處集合。于是項籍高聲呼喊著沖了下去，漢軍像草木隨風(fēng)倒伏一樣潰敗了，項籍殺掉了一名漢將。
這時，楊喜為漢軍騎將，在后面追趕項籍，項籍瞪大眼睛呵叱他，楊喜連人帶馬都嚇壞了，倒退了好幾里。項籍與他的騎兵在三處會合了。漢軍不知項羽的去向，就把部隊分為三路，再次包圍上來。項籍驅(qū)馬沖了上去，又?jǐn)亓艘幻麧h軍都尉，殺死共有百八十人，聚攏騎兵，楚軍僅僅損失了兩個人。項籍問騎兵們道：“怎么樣？”騎兵們都敬服地說：“正像大王說的那樣?！?p> 這時候，項籍想要向東渡過烏江。烏江亭長正停船靠岸等在那里，對項籍說：“江東雖然小，但土地縱橫各有一千里，民眾有幾十萬，也足夠稱王啦。希望大王快快渡江?，F(xiàn)在只有我這兒有船，漢軍到了，沒法渡過去?！?p> 項籍笑了笑說：“上天要滅亡我，我還渡烏江干什么！再說我和江東子弟八千人渡江西征，如今沒有一個人回來，縱使江東父老兄弟憐愛我讓我做王，我又有什么臉面去見他們？縱使他們不說什么，我項籍難道心中沒有愧嗎？”
對亭長又說：“我知道您是位忠厚長者，我騎著這匹馬征戰(zhàn)了五年，所向無敵，曾經(jīng)日行千里，我不忍心殺掉它，把它送給您吧。”命令騎兵都下馬步行，手持短兵器與追兵交戰(zhàn)。光項籍一個人就殺掉漢軍幾百人。項籍身上也有十幾處負(fù)傷。
項籍回頭看見漢軍呂馬童，說：“你不是我的老相識嗎？”呂馬童這時才跟項籍打了個對臉兒，于是指給王翳說：“這就是項王。”項籍說：“我聽說漢王用黃金千斤，封邑萬戶懸賞征求我的腦袋，我就把這份好處送你吧！”說完，自刎而死。
王翳拿下項王的頭，其他騎兵互相踐踏爭搶項籍的軀體，由于相爭而被殺死的有幾十人。最后，楊喜，呂馬童，呂勝、楊武各爭得一個肢體。五人到一塊把肢體拼合，正好都對。后來，劉邦封呂馬童為中水侯，封王翳為杜衍侯，封楊喜為赤泉侯，封楊武為吳防侯，封呂勝為涅陽侯。
灌嬰帶領(lǐng)軍隊又降服了左右司馬各一人，士兵一萬二千人，全部俘獲了項籍軍中的將領(lǐng)和官吏。
成皋之戰(zhàn)、陽夏之戰(zhàn)、固陵之戰(zhàn)、陳下之戰(zhàn)、垓下之戰(zhàn)都是以分散楚軍力量，尋找時機(jī)轉(zhuǎn)入進(jìn)攻，在進(jìn)攻中連續(xù)追擊削弱敵人，窮追猛打不給敵方喘息之氣，連續(xù)作戰(zhàn)，終獲全勝。
垓下之戰(zhàn)，是楚漢相爭中節(jié)點性的戰(zhàn)役，它既是楚漢相爭的終結(jié)點，又是漢王朝繁榮強(qiáng)盛的起點，更是中國歷史上具有里程碑意義的轉(zhuǎn)折點，它結(jié)束了秦末混戰(zhàn)的局面，統(tǒng)一了中國，奠定了漢王朝四百年基業(yè)。
注：垓下之戰(zhàn)中，項羽帶領(lǐng)幾十人作戰(zhàn)一段完全不通，但是正史中就是如此記載，作者并未加以改動。不通順的地方，大家可以寄信給司馬遷問問到底怎么回事。
接著，灌嬰又攻克了東城、歷陽，渡過長江，在吳縣一帶打敗了吳郡郡守所率領(lǐng)的軍隊，俘獲了吳郡郡守。這樣平定了吳、豫章、會稽三郡，然后回軍，又平定了淮北地區(qū)，一共五十二個縣。劉賈也率兵平定臨江一帶。陳嬰打下在折江自立為王的壯思。周勃打下泗水、東海共占領(lǐng)二十二縣。陳賀出兵平定會稽、浙江、湖陽。靳歙率兵平定江陵。
漢軍終于攻占平定了楚地。只有魯縣人還為項羽堅守，不肯降服，因為懷王當(dāng)初封項羽為魯公。劉邦就率領(lǐng)諸侯軍北上，把項籍的頭給魯縣的父老們看，魯人這才投降。于是，劉邦按照魯公這一封號的禮儀，把項籍葬在穀城。然后回師定陶。