灭秦之后，项王论功行赏，分封诸侯，以便让百姓得到休息。如今汉王刘邦又兴兵东侵，进攻楚国，其野心之大，实非吞尽天下无以满足。再说汉王也是一个不可信赖的人，他的性命多次落到项王的掌握之中，只是项王可怜他，才给他一条活路。但他逃脱以后，马上又背叛盟约，攻击项王，此人实在信不过。现在，你自以为和汉王的关系不错，拼命为他东征西讨，但是你早晚会被他暗算的。现在他所以没有暗算你，是因为项王还在。楚汉之争的胜负，你的地位是举足轻重的。如果你帮助项王，那么项王就会称霸；如果你帮助汉王，一旦打败了项王，那么汉王要收拾的下一个对象，肯定就是你韩信。你跟项王早有旧交，为什么不跟项王议和，三分天下，成为一方之主呢？现在你放弃这样的大好时机，二心一意地为汉王卖命，难道这是高明的做法吗？”
可韩信不肯这样做。他谢绝说：“过去我在项王手下，不过是个侍卫的武官。项王对我言不听，计不从，令我很失望，因此我才背楚投汉。相反，汉王却拜我为大将，交给我几万人马，脱下自己的衣服给我穿，拿出自己的食物让我吃，对我的建议言听计从，因此，才使我有了今天的地位。汉王如此信任我，我怎么能忍心背叛他？就是死了，我忠于汉王的决心也不会动摇。请你千万替我辞谢项王的好意。”
武涉走后，蒯通也想劝韩信反汉自立。他自称是个相命先生，对韩信说：“我以前学过相命术。”
“先生是怎么给人相命呢？”韩信问。
蒯通说：“人的贵贱在于骨相，喜忧在面相，成功或失败在于决断，从这三个方面来对照，就可以判断他一生的命运如何，可以说是十拿九稳的。”
韩信说：“先生说得不错，那就请您给我看看相吧！”
于是，蒯通请韩信身边的侍从退下，然后才说：“看您的面相最多也只能是封侯，而且还有危险；看您的背相，却是前途无量，贵不可言。”
韩信不解地问这是怎么回事。蒯通于是回顾了推翻秦朝的经过，分析了楚汉之争的形势，指出项羽和刘邦在荥阳对抗三年，已经两败俱伤。韩信助汉则汉胜，佐楚则楚胜，楚汉的成败，完全取决于韩信。韩信手握重兵，占据齐地，控制燕、赵，只要跟楚汉三分天下，鼎足而立，就会大有作为。他开导韩信说：“天授给的福分你不要，反而会得罪；机会来了你抓不住，反而会遭殃。您还是认真考虑考虑吧！”
韩信坚持说：“汉王待我恩泽深厚，载我以其车，衣我以其衣，食我以其食。我听说有这样一句话：‘乘人之车者载人之患，衣人之衣者怀人之忧，食人之食者死人之事。’我哪能只图个人私利，违背做人的道德呢？”
蒯通仍不甘心，又举例说：“张耳和陈余本来是刎颈之交，可后来却变成仇敌，这说明患生于多欲，而人心难测。我听说：‘勇略震主者身危，而功盖天下者不赏’。您南征北战，连破魏、赵、燕、齐，可谓‘功劳天下无双，勇略世上稀有。’您投靠楚，项王会心怀畏惧；归服汉，汉王也惊恐不安。您虽然处在臣子的地位，但权势却压倒了国君，名望在一切人之上，我真为您担心呀！”
韩信还是下不了决心，只答应考虑考虑。
过了几天，蒯通又来拜见韩信，劝他不要犹豫，尽快拿定主意，并说：“功业难成而易败，时机难得而易失，明智在于决断，犹豫是一种祸害。”韩信犹豫良久，始终不肯背叛汉王。他觉得自己立了这么大的功劳，汉王刘邦总不会再从自己手里将齐国夺去。所以，最后他还是谢绝了蒯通。
应当说，韩信的去留，从某种意义上说决定了当时历史发展的走向，即重新实现统一或三分天下的两种前途。从权谋策略上讲，韩信犯了他一生中最大的错误，没有采纳武涉、蒯通之议而坐山观虎斗，从而在封建专制的时代，铸就了个人的人生大悲剧。就历史进程而言，韩信毅然放弃三分鼎足的形势，坚决不肯背弃刘邦，客观上加快了西汉统一的步伐，无疑是进步之举。
韩信继续站在刘邦的阵线，在楚汉胜败的天平上，为刘邦取得最后胜利增添了一大砝码。
汉四年（前203年）八月，楚汉双方约定，以鸿汉（今郑州北，东至开封，南至淮阴一线）为界。鸿沟以西归汉，鸿汉以东归楚，双方罢兵，从此不再交战。
楚、汉鸿沟约界以后，项羽就于同年九月引兵东归，准备返回彭城。当时，刘邦也想带着老父、妻子返回关中，享受点天伦之乐，可张良、陈平却劝刘邦说，如果现在放走项羽，就等于养虎遗患；不如趁汉强楚弱的有利时机，消灭项羽。刘邦采取了他们的意见，立即发兵追击。
汉五年（前202年）十月，刘邦率兵追到阳夏（今河南太康）南驻扎下来，并派人跟韩信、彭越联系，命令他们按期在固陵（今河南淮阳西北）会合，共同围歼项羽。然后，刘邦就倾巢出击，到达固陵时，果然追上了楚军，可韩信、鼓越的军队还不见踪影。项羽见刘邦孤军深入，便乘机回击刘邦，汉军猝不及防，损失惨重。刘邦只好深挖战壕，修筑壁垒，坚守阵地，不敢出战。
几天过去了，刘邦非常着急，就问张良：“韩信、彭越不遵守诺言怎么办？”
张良回答说：“项羽眼看就要被打败了，但是韩信、彭越却没有得到封地，他们不听调遣，那是理所当然的。大王如果能跟他们共分天下，他们就会马上前来助战，这样，项羽必败无疑。”
刘邦无奈，答应把陈（今河南淮阳）以东直到东海一带划归韩信；把睢阳（今河南商丘）以北直到谷城（今山东东阿南）一带划归彭越。果然，韩信、彭越得到封地后，迅速挥师南下，与汉王刘邦、淮南王英布等从北、西、南三个方向把项羽团团围住。
汉五年十二月，项羽退至垓下（在今安徽灵璧东南），被汉军围得里三层外三层，项羽只好传令全军，小心坚守，不可轻动。
一天夜晚，项羽走出帐外，见满天繁星，夜风习习，心情稍稍放松了一些。忽然，从四面八方传来了一阵楚歌声。歌词大意是：我本江东庄稼汉，被虏从军驱阵前。
A年风雨征战急，几番热血染征衫。
几番热血染征衫。爹娘妻儿望我还。
遥望关山路不尽，白云何处是家园？
白云何处是家园，荒冢白骨照月寒。
铁骑踏破昨夜梦。有家无归心茫然。
项羽侧耳听了一遍又一遍，像是问身边的虞姬也像问自己：“莫非楚地都被汉军占了，怎么四面都响起了楚歌？”
站在一旁的虞姬，细嫩微红的脸上挂满愁容，听项羽这么说，觉得事情不妙，在夜色中偷偷擦去流到腮边的泪水，反而安慰项羽说：“今日大王虽败，并没有全军覆没，只要鼓舞士气，还是可以反败为胜的，请大王勿忧！”
这时，一个军吏前来禀报：“禀大王，将士们听了楚歌，都纷纷散去，连项伯、钟离昧、季布将军也骑马出走了。眼下只剩下亲兵八百骑，还在保卫着大王。”
项羽大吃一惊，吩咐说：“传达我的命令，做好突围的准备。”说完，就挽起虞姬回到帐中。项羽闷坐在那里，痴痴地望着虞姬，然后拿起酒壶，斟了一杯，双手捧给虞姬，又给自己斟满一杯，一饮而尽，慷慨悲歌，赋诗唱道：力拔山兮气盖世。时不利兮骓不逝！
骓不逝兮可奈何，虞兮虞兮奈若何！
项羽反复唱了几遍，虞姬和着歌声翩翩起舞，项羽唱着唱着，脸上已布满泪水，虞姬舞着舞着已泣不成声，用一种绝望的语调边舞边唱：
汉兵已略地，四面楚歌声。
大王意气尽，贱妾何聊生。
最后终于扑到项羽怀里失声痛哭起来。
此时此刻的项羽，心如刀割，想到虞姬一个柔弱女子，纵有八百亲兵保护，可在汉军的重重包围之中，又如何能冲出重围呢？而他又怎么能忍心让她毁灭在战火之中呢？多少年来，虞姬一直跟随他南征北战，在他受到挫折或心情不快时，都能从她那里获得安慰，她就像一汪清澈透明的泉水，总能化解自己内心的愁苦和火气。她生得如花似玉，眼如灿星，唇如涂丹，能歌善舞，娇媚温柔，怎么能丢下她而自己逃生呢？他感到非常内疚，对不起她，这比他军事上的失败压／，J更大。
这时，虞姬的哥哥虞子期和大将桓楚走进帐内，对项羽说：“大王，天快亮了，赶快突围吧！”
项羽从悲哀中解脱出来，果断地说：“你们快去准备，我随后就到。”
待二：人走后，项羽深情地对虞姬说：“我死不足惜，无论如何也要带你一起走，要么冲出重围，要么死在一起。”
虞姬抬头深情地望着项羽，胸口如万箭穿心般难受，她留恋人生，更留恋与项羽朝夕相处的恩恩爱爱，多想随他冲杀出去。但是，汉军围得水泄不通，好比铁桶一般，而项羽身边只有八百壮士，她要跟着，岂不是个累赘吗？那样一来，不但自己逃不出去，还可能连累项羽。为了项羽能死里逃生，将来东山再起，她只有…夕匕，才能给项羽增添生的希望。就这样，她下定了必死的决心，声音颤抖着说：“妾生是大王的人，死是大王的鬼，在此危难之际，妾不能助大王一臂之力，也绝不能拖累大王，保重！”
项羽听着虞姬催人肝胆的泣诉，肝肠寸断，这个在万马之中出生入死的硬汉，忍不住背过脸去，落下生别死离的泪滴。
虞姬趁项羽不备，猛然从他的腰问抽出佩剑，向自已的颈下一横，顿时，鲜红鲜红的热血流淌出来，她大叫一声“大王啊！’’就倒在一片血泊之巾。
项羽被这突发的一幕惊得目瞪口杲，想上前阻拦，可已来不及，愣了片刻，便伏尸痛哭起来。
拂晓时分，项羽掩埋了虞姬的尸体，骑上乌骓马，悲壮地率领着八百子弟兵，趁着夜色冲杀出去。等汉军回过神来，已经是黎明了，刘邦派骑将灌婴率军去追。
项羽一路上一马当先，左劈右砍，汉军死伤遍野，不敢靠前。当项羽来到乌江边上时，早有一叶小舟箭一般划了过来，站在船头的乌江亭长高声喊道：“项王，快上船来，我渡你过江！”项羽回头望望追兵，心情非常复杂，想不到自己英雄一世，竟落得今天的下场，一时感到心力交瘁，无心再与刘邦斗下去了。亭长催促道：“项王，江东虽小，地方千里，人口数十百万，足以称王，快上船吧！”
项羽笑道：“天要灭我，为什么还要渡江。想当初，我率八千子弟渡江反秦，而今只我一人生还，我还有什么面目再见江东父老！”
亭长急切地说：“大王，俗话说，留得青山在，不怕没柴烧，您何必往绝处想，还是随我回江东吧！”
项羽凄惨地仰天长笑，转而对亭长说：“不必了，天下连年战斗不休，只因我与刘邦两虎相争，既然天要灭我，我又何必跟他斗下去。我死不足惜，只是这匹乌骓马随我征战多年，所向无敌，有时一日能行千里，杀了实在可惜，就请你把它带走吧。”
说完，就令十几骑壮士下马，持剑与汉军短兵相接。项羽这时早把生死置之度外，见身边的亲兵一个个倒下，怒从心头起，一口气又斩杀了数百名汉兵，但他身上也受了十余处创伤，终因寡不敌众，自刎于江边。
乌江亭长载着乌骓马已驶到江心，这马极通人性，回头见主人已经战死，仰头长啸几声，就一头跳入江中自毙。
至此，楚汉之争就算落下了帷幕。