公元前206年五月，项羽前去攻打田荣。刘邦趁机出兵，1月内占领全部关中。 接着向东挺进，直捣项羽的老窝彭城。楚汉战争爆发了。
公元前206年至公元前202年，刘邦和项羽苦战了5年，大战70余次，小战40余次。刘邦在一再失败之后，逐渐转为优势。
项羽曾一度提出和刘邦“中分天下”，以鸿沟 （今河南贾鲁河）为界，河东属于楚，河西属于汉 公元前203年底，刘邦汇合诸将，合围项羽于垓下（今安徽灵璧县东南），项羽粮食吃光，援兵断绝。在寒冬的一个夜晚，项羽被围在一个山头，看到战场上旌旗遍野， 鼓角齐鸣。
项羽在四面楚歌中知道军心涣散，大势已去，只好匆匆丢下爱妾虞姬，连夜夺路突围。天亮以后，刘邦闻讯，立即派5千骑兵追赶。项羽渡过淮河，只剩100多人。 汉军追上，杀得项羽只剩28个残兵了。项羽跑到乌江边上，见前面茫茫乌江，后面滚滚追兵，走投无路，拔剑自刎。
