这时，项羽也破釜沉舟，在毁灭了秦军主力今后，到了函谷关外。他传闻刘邦已经攻破咸阳，收降了子婴，便肝火冲冲地突破函谷关，驻军鸿门，并筹办第二天击破刘邦军。这时，项羽的谋士范增也看破刘邦本来在山东时“贪于财贸，好美姬”，而入关今后，却“财物无所取，妇女无所幸”，申明他正在收揽民气，志气很大，也劝项羽要当即打击刘邦，不能给他以喘气、生长的机遇。当时，项羽军士40万，刘邦只要军士10万，如果项羽进击刘邦，是有掌控得胜的。
鸿沟和议后，项羽引兵东归了。但是，刘邦服从张良和陈平建议，持续挥戈东进。公元前202年，与韩信和彭越两支军队汇合，大败项羽于垓下，将项羽和楚军重重围住。在茫茫黑夜里，楚军四周都唱起了楚歌。项羽大惊，哀叹道：“汉军已全数占据楚国了吗?为甚么汉军中的楚人这么多?”在“四周楚歌”中，项羽感到了毁灭的运气就要到临，只得和身边的美人虞姬借酒消愁，乘着酒兴，慷慨悲歌：“力拔山兮气盖世，时倒霉兮骓不逝，骓不逝兮可何如，虞兮虞兮奈如何?”项羽歌罢，带着八百懦夫，乘夜突围，向南逃去。当逃到乌江时，汉兵已经追到，又拼杀了一阵，项羽遍体鳞伤，自度不能逃脱，便举剑他杀了。