亲率前军发动攻势，初战进攻受挫后退，在楚军追击时，刘邦让孔、费两翼左右包抄夹击楚军，同时韩信率领前军翻身再战，以及彭越、英布、刘贾、周殷等诸侯从各处围攻楚军，楚军在三面夹击中被击败。项羽被迫退回垓下城。
乌江自刎（前202）.垓下之战败后，楚军被包围在垓下城。是夜，汉军又以士兵以楚地方言唱歌，让楚军误以为汉军已渡江佔领了他们的家乡，楚国已亡。这“四面楚歌”心理战术，使项羽军士气崩溃。项羽和他爱人虞姬在此际唱出了着名的《垓下歌》，唱了一遍又一遍。项羽泪水流了下来，左右部将也泣不成声，