刘邦依张良之计而行，韩信和彭越果然大为满意，忙不迭地率大军前来援助。在韩信和彭越行动的同时，刘邦的堂兄刘贾渡过淮水，成功利诱项羽的大司马（专司武职的最高长官）周殷叛变。周殷领兵清除了占据六县的楚军，迎接英布归来。刘邦当即封英布为淮南王，让他和刘贾、周殷等向东集结，会战项羽。

在刘邦的部署下，齐王韩信率齐军南下，占领楚都彭城和今天苏北、皖北、豫东等广大地区，兵锋直指楚军侧背，自东向西夹击项羽；彭越率数万梁军先南下，然后后西进，与刘邦军共同逼迫楚军；淮南王英布、刘贾、周殷率军数万自淮北出发，从西南方发动对楚地的进攻，先克寿春，再攻下城父；刘邦率本部人马二十余万，出固陵，由西向东进逼。五路大军，近七十万之众，由韩信居中调度，从西、北、西南、东北四面形成了对楚军的合围。面对这种不利局面，西楚霸王项羽被迫向垓下（在今安徽灵壁县东南）后撤。

汉高祖五年（公元前202年），在垓下这个高岗绝岩之地，项羽第一次尝到了被围困的滋味。诸侯将不可一世的项羽重重围困。刘邦自起兵以来，败绩无数，更没有大兵团作战经验。因为出身卑微，他也没有接受过系统的战略战术教育。韩信自从暗度陈仓，大小数十战，未闻败绩，堪称军中之胆，且极具军事天赋，战略战术水平一流。因此，刘邦让韩信担任作战总指挥，全权负责对项羽的最后一战。

韩信当仁不让，发出号令。通过对项羽的研究，韩信发现，项羽最善于打奇袭战、硬仗，不善于打阵地战、持久战。项羽其人，在战斗中的韬略相当匮乏，全凭气势。针对项羽的特点，韩信命令英布、刘贾、周殷军从南面将楚军出路全部封闭；命令彭越军从北封闭项羽可能逃脱的出路；韩信自己亲率三十万齐军，会同二十万汉军，进攻困守垓下的十万楚军，展开决战！

这时，项羽已经处于绝对劣势：西楚位于长江以北的全部土地已全部失陷，十万楚军成为绝对的孤军；楚军已经几个月粮草不足，士兵吃不饱饭，战马喂不饱草料，没有半点补给；相对于疲惫的楚军，诸侯联兵近七十万，士气高昂、体力充沛、粮草充足；决战之时已是数九隆冬，楚军刚从广武撤下来，大多穿着秋季的装备，不能抵抗寒冷；联军分五路有序推进，步步为营，没有留给楚军任何逃脱的可能；楚军此时离江东五郡路途遥远，即使冲破包围圈，也很难在汉军的追击下及时回到故土。

一切准备就绪，韩信率先向项羽发起攻击。项羽泰然不惧，率领楚军倾巢出动，直奔韩信中军杀来。在这种绝境中，与士兵拼杀，只能增加己方的消耗。项羽耗不起。他要用猛烈的进攻拔掉联军的指挥部，为逃脱制造机会。

面对楚军疯狂的进攻，韩信麾下的齐军根本抵挡不住。韩信立即命令主力后撤。韩信退得果断，项羽追得决绝。而在这紧要关头，刘邦麾下的汉军又从左右两翼杀了过来，援救韩信，迅速将冲在前面的楚军骑兵和落在后面的楚军步兵的联系切断，并对楚军步兵展开屠戮。

项羽见击杀韩信已不可能，急忙转身往回杀，试图援救步兵。就在这时，韩信立即命令大军停止撤退，转而追击项羽。面临前后夹击的项羽只好拼命杀回垓下。

在这场被称为“东方滑铁卢”的垓下之战中，楚军死亡四万，被俘两万，只剩四万随项羽退回大营。汉军伤亡更加惨重，死亡十几万，但是终归汉军威势大，仗着人多，欺负人少。事实就是如此残酷。

项羽退回垓下后，重新陷入了诸侯的重重包围中。

夜，深了。在清冷的夜色中，两军营内的篝火与天上的繁星呼应，点点闪耀。此刻饥饿的楚军将士围在篝火前，相拥取暖。