楚汉战争，或称楚汉相争，是秦朝灭亡后，项羽和刘邦之间为争夺统治权力而进行的战争。时间一般认定为西元前207年－西元前202年，秦朝灭亡之后开始，一直到项羽于乌江边自刎结束。楚汉战争结束了秦末民变之后短暂的分裂局面，是继秦灭六国之后的又一次中国统一战争。
背景
秦二世元年（前209年壬辰年），陈胜、吴广在大泽乡起义，天下群雄并起反秦。在此期间，陈胜的部将周章由陈县略地至戏水附近，吴广部下周文更是率军打到离咸阳只有数十公里的戏地。同时，六国旧贵族也趁机反秦复国，武臣重建赵国、韩广重建燕国，楚国贵族项梁、项羽杀死会稽郡守殷通，率领八千江东子弟兵加入起义，北上渡江作战。不久，吴广因内哄被杀；陈胜也兵败于荥阳，被叛变的车伕庄贾斩首。其后范增进言“楚虽三户，亡秦必楚”，项梁就以重建楚国为口号，立楚怀王之孙熊心为王，也称为“楚怀王”，史家称为楚后怀王[1]。同时，泗水亭亭长刘邦杀死沛县县令而造反，自称“沛公”（沛县首领），率部投奔项梁。
前208年，项梁在取得对秦军的连胜后骄傲轻敌，宋义谏，但项梁不听，导致定陶之战战败，项梁战死[2]。此战后，秦将章邯及王离认为楚军元气大伤，已构不成实质威胁，遂调转枪口，率秦军40万北上攻赵国，围赵王歇于钜鹿。楚后怀王见项梁兵败，由盱眙迁都到彭城。赵国屡屡求救，于是楚后怀王派遣宋义为上将军、项羽和范增为副将，率军6万北上救赵，同时派刘邦进攻关中，楚后怀王还许诺“先入定关中者王之。”
前207年，宋义率军到达战场附近，但宋义懦弱无能，且想观秦赵相斗，逡巡逗留46天不进，贻误了宝贵的战机。项羽见此情形，果断杀死宋义，夺得军权，率军破釜沉舟，与秦军爆发钜鹿之战，项羽先派英布截断秦军粮道，再亲率以楚军为主的诸侯盟军与秦军决战。楚军视死如归，九战九捷，大败秦军，俘秦主帅王离，副帅涉间自焚，秦勇将苏角被项羽亲自击杀。
同时，刘邦领军向西攻击，先攻昌邑，在缺少攻城器具情况下，虽有彭越协助，仍然攻城不下。不久，郦食其投奔刘邦，建议他去攻击陈留以夺取粮草，攻击成功。刘邦率军在中原战斗时，项羽正在追击章邯，章邯当时粮食已缺，派别将司马欣往求粮，被拒绝后陈馀又送信来，使得章邯犹豫不决。不久，项羽攻克三户津，截断章邯退路，章邯派偏军于漳水南岸战项羽，大败。章邯再派军战于汙水（漳水的支流），又败。章邯因得不到秦二世跟赵高的支援被困，后见大势已去，被迫在洹水南殷墟（今河南安阳）率秦军20万投降。巨鹿之战后，项羽声威大振，联军会师后，各路起义军将领被他的气势所震慑，甚至不敢与他直接对视。项羽由此被各路诸侯推举为上将军，统兵40万，继续反秦事业。
刘邦来到陈留西约30公里的开封，与秦大将赵贲大战，大破赵贲，三月，砀郡长刘邦自开封向北约100公里至白马击败杨熊夺取白马，再降南阳，占领武关，在蓝田再破秦军，逼近咸阳，赵高派人偷偷与刘邦商议平分关中被拒绝。同时，二世三年八月，赵高杀害秦二世，拥立子婴为秦王，但子婴九月即杀了赵高，取得大权。前207年11月，刘邦攻抵灞上，子婴出降，秦帝国只经过了短暂的15年统一后便灭亡了。刘邦派军据守函谷关，阻止项羽联军入关。不久，项羽以及诸侯40万大军攻克函谷关，直入关中，驻兵新丰鸿门。此时刘邦只有10万兵马，只得将关中拱手相让。鸿门宴上，范增欲杀刘邦，但刘邦言词甚恳切，项羽顾及与刘邦的结义之情与诸侯的威胁，放归刘邦。
前206年2月，项羽尊楚后怀王为楚义帝，徙义帝于江南，都郴，后来又刺杀了义帝。前206年3月，项羽自封为西楚霸王，楚国疆域为梁楚九郡（今华东、江南大部分地区），建都彭城（江苏徐州），又分封十八路诸侯[3]。刘邦被封为汉王，辖汉中、巴、蜀一带，建都南郑（今陕西汉中）。关中故秦之地三分，封章邯为雍王、司马欣为塞王、董翳为翟王。项羽分封诸侯后即罢兵裁军，东归彭城。
前期战事
齐国相田荣因拒随从率军入关，故而没有得到分封。项羽把齐地一分为三，把齐王田市徙为胶东王，引起田荣对项羽封王方案极为不满，率军驱逐齐王田都，并阻止齐王田市任胶东王。田市惧怕项羽，欲自行去胶东就封。田荣怒，追斩田市，自立为齐王。随后，田荣再击杀济北王田安，兼并三齐之地。
赵国旧大将军陈馀与国相张耳在钜鹿之战结怨而去职，将兵权让给张耳，归隐南皮。项羽分封时闻陈馀贤，与张耳一体有功，但未从入关，因此仅将南皮附近三县封与陈馀。陈馀见张耳为王，而自己功劳与张耳相当，却仅得南皮三县，对此十分不满。田荣兼并三齐，陈馀派夏说为使者使齐借兵。田荣又借兵给陈馀，令陈馀击败张耳，重迎赵王歇复为赵王。赵王歇感念陈馀，封陈馀为代王。赵王歇弱，因此陈馀不归代国，自称赵国太傅，继续辅赵，陈馀派夏说以代国国相身分，留守代国。
项羽分封时虽据梁国为己有，但梁地时有义军首领彭越有众万余，彭越未从入关，故亦无分封，无所属。田荣除资助陈馀外，亦封彭越为齐国将军，令其在梁地起兵破楚。项羽派萧公角击梁，彭越大破楚军。而在齐赵北方，故燕王韩广亦不愿徙王辽东，项羽所封之燕王臧荼击杀韩广，并王辽东。齐赵之反，使得楚国受到威胁，于是项羽决定北伐田荣。
汉元年八月，项羽闻刘邦袭取关中，于是杀韩王成，立亲信故吴令郑昌为韩王以拒汉。初项梁立韩公子成为韩王，张良为韩相国。项羽封诸侯，韩王成仍为韩王，但是项羽以张良从汉王刘邦，而韩王成又无功，故不许韩王成就国。项羽东归，韩王成被带至彭城。
项羽分封后数个月，形势就陷入一片混乱。项羽所确定的新秩序基本上被打破。同时项羽攻齐，向九江征兵，英布不从，引发项羽不满，项羽数遣使责英布。
在齐地田荣兼并三齐之时，刘邦在汉中也为攻袭三秦做准备。刘邦入汉中，项羽给予刘邦三万士兵。刘邦依张良计，入南郑时烧毁栈道，以防被偷袭和向项羽示意无外侵的意愿。
项羽帐下的执戟郎中韩信亦在此时从项羽军中逃出，投靠刘邦，但没有被重用，仅任连嚻，后坐法当斩为滕公夏侯婴所救。夏侯婴与之交谈，知其有才能，向刘邦推荐韩信，刘邦拜韩信为治粟都尉。韩信自觉不能受到重用，欲离去另寻明主，萧何听闻后连夜苦追，人称“萧何月下追韩信”故事。萧何再次向刘邦推荐韩信，刘邦拜韩信为大将军，统领三军。
前206年八月，刘邦用韩信的计谋，但受阻于陈仓，所幸赵衍指出一条小道。刘邦沿著这条小道进入关中，趁项羽北攻田荣时，突然出现在三秦旧将面前，在好畴击溃章邯，最后围困章邯于废丘。隔年塞王司马欣、翟王董翳被迫向汉王刘邦投降。之后几个月，刘邦率领汉军攻取陇西、北地、上郡。这样，三秦除章邯困守的废丘之外全部归汉。
而此时因项羽杀韩王成，张良间行归汉，派人遗书项羽，称“汉欲得关中，如约即止，不敢复东。”项羽以故无西意，而北击齐。
刘邦略取关中时，九月，命令薛欧、王吸出武关，与王陵联合，迎接刘太公和吕后于沛。十月，汉王拜韩王信为韩国太尉，令其循韩地，并许之若定韩地则拜其为韩王。韩信循韩地，下十余城，项羽所立之韩王郑昌降，汉二年十一月汉立韩王信为韩王。
前205年三月，刘邦东攻，迫降塞王司马欣、翟王董翳、河南王申阳。刘邦渡临晋，魏王豹率兵跟从，破河内，虏获殷王司马卬，南渡河，直抵雒阳。刘邦闻项羽命英布刺杀楚义帝，为义帝发丧，号召天下王公反抗项羽。
刘邦部将张良、陈平、韩信、吕泽、张耳、夏侯婴、樊哙以及五诸侯军，至外黄，击败楚将程处、王武，彭越率三万人归附刘邦，刘邦封彭越为魏国国相，攻打梁地，派樊哙北上攻打邹县、鲁县、薛县、瑕丘，以阻止项羽从齐国南下，向东攻打下邑、派吕泽驻守，下邑在萧县西面不远，萧县在彭城西面不远，项羽南下救援彭城必经萧县，这样，如果项羽回援彭城，吕泽可以与刘邦东西两面夹击项羽。与北路军曹参、灌婴会合，进攻砀县、萧县，攻取彭城。
项羽虽击败齐军，杀死田荣，但项羽暴虐，使齐地降而复叛。田荣之弟田横立田荣之子田广为齐王，继续抗楚，项羽因此深陷齐地而无暇抽身。四月，刘邦与诸侯联军号称五十六万人，趁虚直捣楚都彭城。此时彭城由项羽军师范增守备，面对敌众我寡的不利态势，范增决定不死守彭城。数周后，在给予汉军以极大杀伤后，范增主动率大量楚军有生力量撤出彭城。
虽只得了一座空城，但以刘邦为首的各诸侯却以为他们取得了大胜，开始麻痹大意起来。入城后，联军日夜欢饮，军纪败坏，戒备松弛。项羽听闻这一情况，决定出奇兵制胜。他亲率精锐骑兵三万人疾进，令士卒衔枚，马蹄裹布，由曲阜经胡陵，到萧县，于清晨攻击汉军，至中午大破汉军。韩信等各路汉军败退至谷、泗水，被歼十馀万人。楚军一刻不停，继续追杀，汉军败走，于灵壁东边的睢水上被楚军驱赶下河，汉军士兵光淹死的就有十数万，使得睢水被尸体阻塞，河水一度断流。
此即前205年的彭城之战。此战中，西楚霸王项羽充分利用汉军自以为人数众多，麻痹大意的弱点，只率三万精兵便击溃刘邦五十六万大军，是为中国乃至世界战争史中以少胜多之典范。
美中不足的是，彭城之战，项羽虽大胜，但田横亦复定三齐。
刘邦大败于彭城，刘邦收集散兵到下邑。父亲刘太公、母亲刘媪和妻子吕雉被楚军掳为人质。诸侯见刘邦溃败后，重新投奔项羽，连塞王司马欣和翟王董翳也入楚为将。汉王刘邦以杀死张耳向赵国太傅陈馀结盟，陈馀发现汉王刘邦并没有杀张耳，赵兵退去反与汉为敌，汉王刘邦联盟顿时瓦解。时吕后兄周吕侯将兵居下邑。
张良亦至下邑，与刘邦于下邑规划下一步对策。张良说：“九江王黥布，楚枭将，与项王有郄；彭越与齐王田荣反梁地：此两人可急使。而汉王之将独韩信可属大事，当一面。即欲捐之，捐之此三人，则楚可破也。”刘邦采纳张良建议。
刘邦在彭城之战后，势力一落千丈。刘邦在下邑收集散兵后，到达虞（今河南虞城县），派随何出使九江，随何成功游说九江王英布投汉。项羽不得不派龙且分兵攻打英布，牵制了项羽的后方，后汉军往彭城东南边的灵壁溃散，刘邦向西撤退，首先去了下邑与周吕侯吕泽会合，然后向南接应败兵，在砀县驻扎，战败后刘邦及时稳住阵脚，防止了大军继续溃散。刘邦驻守下邑时，马上吸引了项羽亲自来进攻。
彭城之战一个月之后，公元前205年五月，刘邦回到关中。汉军水攻废丘，雍王章邯在抵抗了十个月后兵败自杀。刘邦回到栎阳，进行整顿，立刘盈为太子。时关中爆发饥荒，刘邦令关中民移民至汉中、巴、蜀。同时，英布与龙且战争，不得胜利，与随何往见刘邦，楚军尽取九江。
成皋之战
项羽率领楚军亦追击而至，刘邦指挥诸军并且让灌婴率领汉军骑兵于“京县”（今河南郑州荥阳豫龙镇京襄城村附近）、“索亭”（今河南荥阳索河街道）之间击败项羽统领的楚军，将楚军击退到荥阳以东。但最终项羽攻克并长期占领荥阳。
项王之救彭城，追汉王至荥阳，田横亦得收齐，立田荣子广为齐王。汉王之败彭城，诸侯皆复与楚而背汉。汉军荥阳，筑甬道属之河，以取敖仓粟。汉之三年，项王数侵夺汉甬道，汉王食乏，恐，请和，割荥阳以西为汉。[4]
汉三年七月（公元前204年）刘邦为解除荥阳相持的僵局，回到荥阳前线，离开荥阳攻打楚国的后方，命令靳歙击断楚军从荥阳至襄邑的粮道，命令灌婴击断了楚军从阳武至襄邑的粮道，离开荥阳，并且率领唐厉在武城击退项羽 ，攻打楚国后方的二号大本营：鲁县，并留下御史大夫周苛，枞公、韩王信等人守荥阳，刘邦与灌婴、靳歙、丁复等人攻打鲁县项冠的时候，汉三年八月，项羽猛攻荥阳，负责守荥阳的御史大夫周苛以魏豹是反复之人，难与共守城，杀了魏豹。
汉三年八月，项羽攻克荥阳，烹周苛、井杀枞公。
成皋之战是楚汉战争中的著名战役。关于成皋之战，史记高祖本纪、史记项羽本纪、汉书项籍传记载矛盾，从历史地理学看，史记项羽本纪最合理。
巩义、成皋敖仓、汜水、广武（楚军曹咎部堡垒）、荥阳自西向东依次排开。项羽在拿下荥阳之后直接杀了周苛、枞公，进而拿下成皋之后，刘邦不得不渡河北走修武，项羽被汉军在巩义阻击无法再向西。而巩义就是楚汉战争楚军向西所能达到的极限。如郦生陆贾列传：
而就在此时，项羽已经拿下额荥阳、成皋、被汉军阻击在巩义，传来了彭越击毙楚军薛公的消息，项羽放弃巩义前线，楚军退守成皋，刘邦在项羽与彭越激战之际唯一一次收复成皋，成皋在楚汉战争中仅易手一次。
汉王亦与数十骑从城西门出，走成皋。……汉之四年项王进兵围成皋。……楚遂拔成皋，欲西。……汉王则引兵渡河，复取成皋，军广武，就敖仓食。
也就是说，彭越先是击毙楚军将领薛公，因此项羽此一次东征刘贾、彭越联军，此时刘邦在河北、趁着项羽东击刘贾、彭越的机会引兵渡河收复成皋。 然后，
项王已定东海来，西，与汉俱临广武而军，……于是项王乃即汉王相与临广武涧而语，汉王数之，项王怒，欲一战。
也就是说项羽第一次东征击败刘贾、彭越联军，回头与已经收复成皋的刘邦在荥阳和成皋之间的广武涧对话并“伏弩射中汉王”。此时荥阳在项羽手中，成皋在刘邦手中。而此时韩信从北方“已举河北、破齐、赵，且欲击楚。”后韩信又歼灭龙且部楚军，项羽在得知韩信击毙龙且楚军后，决定第二次东征彭越，部署针对韩信的黄河防线。刘邦此时在成皋城里，利用项羽向东对付韩信、彭越的时机，一举歼灭成皋东边汜水河东岸的楚军曹咎部堡垒。成皋在汜水西，汜水东依次有楚军曹咎部堡垒、荥阳。汉军小部队东渡汜水挑战曹咎部楚军堡垒，曹咎出战，汉军佯败到汜水西，曹咎渡兵汜水向西追击汉军，楚军士卒半渡，汉军突然攻击，大破楚军。楚军大司马咎、长史兼塞王欣皆自刭汜水上。
也就是在汜水之战后，项羽决定与刘邦中分天下。
千里包抄
汉军北方千里包抄迂回楚军有两波，第一波是刘贾、彭越联军，第二波是韩信大军。刘贾、彭越联军从北方渡黄河击楚东阿县不太成功，换成韩信。汉分兵，韩信、曹参率军伐魏；刘邦与韩信在襄国会合，杀赵王歇。周勃、召欧等继续平定恒山、巨鹿、燕 国，燕王臧荼降汉，项羽派楚将争夺赵国，唐厉在武城打败楚军。
韩信请刘邦封张耳为赵王，刘邦同意。
刘邦兵败彭城，彭越亦亡其所下之城，率军北居河上，往来为汉游兵击楚，绝楚军粮道。汉三年五月（前204年），彭越率军渡睢水，与楚将项声、薛公战于下邳（今江苏邳州古邳镇），大破楚军，杀薛公。
汉三年九月，刘邦采用郎中郑忠之策，派将军刘贾、卢绾将卒二万人、骑数百，由渡白马津，进入楚地佐助彭越。汉军与彭越联军烧掉楚军积聚的粮草，楚军乏食。楚军回击刘贾，刘贾坚守不出不与楚军交战，与彭越互相呼应。
汉二年（前205年），魏王豹借口亲人有病，重返魏地，重新归顺项羽，封锁蒲阪，起兵反对刘邦。刘邦派出郦食其游说，不成，派韩信曹参攻打魏国。不久，魏王豹驻兵蒲阪，堵塞临晋。曹参以代理左丞相的身份分别与韩信各率军向东攻魏国，在东张（秦汉东张县包括蒲坂、临晋关，所以魏军主力应该在临晋关一带防守“魏王盛兵蒲坂，塞临晋”)大败孙遫的军队。曹参率军大败魏王亲自率领的军队，魏豹逃跑到武垣，被汉军活捉。取平阳，得魏王母妻子，尽定魏地，凡五十二城。刘邦赐曹参食邑平阳，安邑之战后不久，韩信与张耳被派往赵地，汉三年九月（前204年），韩信与曹参先破代兵，生擒代国丞相夏说于阏与，但刘邦很快就收回军队主力。
刘邦命令韩信与张耳继续率兵经井陉攻打赵国。赵王歇与陈馀在井陉口部署二十万重兵，企图阻止汉军北上。赵将军李左车建议派三万士兵给他，截断韩信的粮道，陈馀率军在前线防守，使韩信进退两难，不出十日，定能斩杀韩信和张耳。但陈馀懦弱且迂腐，自恃兵精粮足，坚持正面迎战，拒绝使用李左车的计谋。韩信得知陈馀不用李左车之计，就放心率军出井陉，并派出两千轻骑兵，命他们手持汉军旗帜，准备在赵军倾巢出击后，立刻攻占其营寨，插上汉军旗帜。不久，韩信在绵蔓河畔设背水阵，诈败诱敌，陈馀中计，大笑韩信不懂兵法，命赵军猛攻背水阵。汉军知道已无退路，人人拼死作战，赵军不能打败汉军，只好撤退，但汉军两千骑兵已经攻占敌营，插上汉旗，回撤的赵军见状，一溃千里。汉军乘胜夹击追杀，大破赵军，斩杀陈馀于泜水上，俘虏赵王歇、李左车。此为汉三年十月（属前204年）。
与此同时，刘邦亦亲攻赵。汉将靳歙兵出河内，击赵将贲郝于朝歌，破之。又随刘邦进击安阳以东，下七县；别将攻赵军，虏两司马，得赵军二千四百余人。接着刘邦对赵之邯郸发起进攻，破赵军，攻下邯郸。汉将靳歙破赵军于平阳，攻下邺。这样赵国悉平。[5]刘邦与韩信在襄国会合，杀赵王歇。周勃、召欧等继续平定恒山、钜鹿、燕国，燕王臧荼降汉，项羽派楚兵攻击赵国，唐厉在武城打败楚军。
汉灭赵之战的过程是，韩信与曹参受刘邦的命令，先破代国，杀夏说，把赵国的注意力转向赵国北部，派韩信与张耳在井陉设疑兵，利用地理优势吸引赵军主力，刘邦自己亲自率兵，趁虚直取邯郸。当赵国失去邯郸，襄国危急，陈馀进退两难，此时韩信与张耳出井陉，攻杀了陈馀。赵王歇逃到襄国，刘邦与张耳、韩信南北夹击襄国，攻破襄国会合，杀赵王歇，平定赵国。后来汉军又平定了巨鹿、常山郡，招降了燕国。韩信张耳继续平定赵国余寇，刘邦、靳歙、周勃、曹参等返回敖仓，此前英布被龙且与项声打败，与随何归汉，此时英布正式归降刘邦，这时汉营调走他旗下的兵到荥阳抵抗楚军。
韩信当时向东攻击，尚未渡过平原津时，刘邦已经派出郦食其往齐国说齐王。韩信于是打算停止进兵。但由范阳来的蒯通认为郦食其一介书生，竟能凭三寸不烂之舌说下齐国七十多座城池，恐怕韩信的功劳比不上郦食其。于是韩信跟从他的计谋，袭击齐国。当时齐王见刘邦已经派出郦食其，所以安心下来，把历下的守军撤走。 韩信率兵攻打历城，齐国叛汉，攻打楚国后方的靳歙与丁复不得不停止进攻，回到前线，刘邦派灌婴、曹参、陈武等支援韩信，攻打齐国 灌婴、曹参等到达齐国，攻下历城，齐王逃往高密，向项羽求救，项羽派龙且援齐汉四年十一月，陈武军，蔡寅军，丁复军，王周军，陈涓等汉军杀齐王田广、龙且，齐相田横自立为齐王，灌婴在嬴县打败田横，田横投奔彭越，曹参留在齐国继续平定齐国顽军。
同时，项羽见龙且败死，遂派武涉去游说韩信投楚或中立，蒯通也建议韩信应该自立门户，但全部被韩信拒绝。于是武涉离开，蒯通装疯逃去。韩信遂坐镇齐地。
结束
韩信拒绝武涉游说以及蒯通建议后，自己坐镇齐国，同时刘邦命令灌婴对楚直接发起进攻。
灌婴率汉军首先进攻楚的鲁地，大破楚将薛公杲于鲁北。南下再破薛郡长，攻博阳，进军至下相，夺取取虑、僮、徐等县。接着渡过淮河，进至广陵（今江苏扬州），尽降楚之城邑。但项羽很快派项声、薛公、郯公夺回淮北。灌婴回师复渡淮，在下邳大破项声、郯公军，斩薛公，夺取下邳。接着追击楚军，破楚军于平阳（南平阳，今山东邹城市），回师还攻并占领彭城，虏楚柱国项佗降留、薛、沛、酂、萧、相。攻苦、谯，再次俘获亚将周兰。
灌婴平淮北后，与刘邦军会师于颐乡（位于今河南鹿邑县）。
张良、陈平建议撕毁鸿沟和议，趁楚军疲师东返之机自其背后发动追歼。张、陈二人认为：“汉有天下太半，而诸侯皆附之。楚兵罢食尽，此天亡楚之时也”，建议“不如因其机而遂取之”。刘邦遂听张良、陈平的建议，趁楚军锐气消磨殆尽的退兵路上发起追击。彭越趁项羽向南撤退到阳夏之机，攻克昌邑旁二十多个城邑，缴获谷物十多万斛，用作汉王的军粮。刘邦亦趁机率军发起追歼，于汉五年十月（按：这时以十月为岁首）击败项羽亲率楚军取得阳夏（今河南太康），樊哙虏楚大将周将军卒四千人。
刘邦率领汉军追击项羽至固陵，项羽为了摆脱汉军，发动反击攻打刘邦。刘邦在各路汉军没到的情况下，为避免不必要的损失，选择高壁深垒防守战，为接下来的反击战做准备。刘邦另派刘贾南渡淮水包围寿春，刘贾很快到达，派人寻找机会招降楚大司马周殷。周殷叛变楚王，帮助刘贾攻下九江，迎着武王黥布的军队在垓下会合，断项羽向南逃后路，并共同攻打项羽。不久，灌婴、靳歙率领骑兵军团从彭城往固陵而来，刘邦亲自在固陵东边颐乡与灌婴率领的汉军铁骑会合。项羽得知灌婴、靳歙等率领汉军东来后，为防自己被包围往南退守至陈下，刘邦在灌婴、靳歙率领精锐骑兵到来后，发动反攻。汉将宣曲侯义率领骑兵和汾阳侯靳强率汉军为先锋，攻固陵楚军，便击破了楚大将钟离昧的部队，揭开了陈下之战的序幕。
陈下之战，楚方是项羽亲率的主力部队，有大将锺离眜、还有属于楚的陈公（陈县令）利几等；汉方是刘邦率领出成皋追击之军，有周勃、樊哙、靳歙等将领，加上破彭城后与刘邦会合的灌婴，还有刚来投降的楚将灵常。刘邦亲率汉军从西北方来，灌婴从东方来，对驻陈的楚军形成东西夹击合围之势。交战的结果，楚军大败，陈公利几向汉方投降，汉军大胜。
项羽战败后，率残兵败将逃跑。刘贾已策反楚大司马周殷，驻守在城父，周殷以舒县的兵力屠戮了六县，与英布一同北上攻打项羽，项羽立即调转马头，转向东南方逃跑，刘贾在城父堵截项羽，此前楚军一败再败，一无粮草，二无后援，军心战心，项羽无心恋战，逃往垓下。
刘邦的大部队迅速追上，刘贾也离开城父追击项羽，周殷与英布一同追击项羽，把项羽包围在垓下。
前203年，项羽依照鸿沟和约率兵东归，刘邦则派人赴齐招韩信，韩信坐山观虎斗，不与刘邦会合。汉五年十一月，项羽离开荥阳向南逃跑，刘邦率军追击，在阳夏南打败楚军，追至固陵，刘邦止步，派刘贾攻取寿春，策反项羽的大司马周殷，攻下九江，陈下大战后与英布会合包抄项羽，刘邦追项羽到陈县，与灌婴会合，大败楚军，楚将灵常、陈公利几降汉军。项羽继续逃跑，欲前往会稽。
彭越攻下昌邑二十余城，刘贾、周殷、英布攻下城父堵截项羽，项羽逃到垓下，刘邦与刘贾、周殷、英布会合。韩信看到项羽大势已去，也前往垓下与刘邦会合。彭越也来垓下，与刘邦合兵一处。公元前202年12月，10万楚军在垓下之战中被60余万汉军打败，被围在垓下（今安徽灵璧县东南）。当日夜晚，汉军命士兵唱起楚地歌谣，楚军官兵听到四面楚歌，误以为汉军已渡江，乃士气崩溃。项羽率八百骑乘夜向南突围，汉军至黎明时才发觉项羽脱逃，由汉将灌婴率五千骑追杀，渡过淮水后，身边只剩百馀骑。楚军一度迷路，在东城（今安徽省滁州市定远县南）被追上。几度冲突后，项羽身边仅剩26人，乌江（今安徽省马鞍山市和县乌江镇）亭长建议他前往江东，但项羽自觉起兵有八千江东子弟追随，今日孤身而还，无颜见江东父老，不愿过江，不久，汉军数千骑追至，项羽令二十六骑下马步战，毙杀汉军五百馀人后，乃挥剑自刎而亡。
项羽自刎后，刘邦罢韩信兵权，令灌婴率军渡江，破吴郡长于吴下（今江苏苏州），得吴守，斩首八万级，略定吴县、豫章、会稽。复还定淮北，凡五十二县，楚地略定。
临江王共尉（共敖之子）忠于项羽，不肯降汉。汉遣卢绾、刘贾别将攻之，久攻不下，靳歙还兵攻临江，下之，俘临江王共尉，诛于洛阳。楚将陈公利几以陈郡降汉，不久，利几怀疑刘邦欲诛之，于颍川反，刘邦乃率军亲征，利几兵败被杀。
项羽死后，西楚的领土皆向刘邦投降，只有鲁国不降，刘邦集结了天下重兵想屠灭他们，楚义帝曾封项羽为鲁公，刘邦考虑到鲁人守礼义，为君王死节，于是拿项羽的首级给鲁国长老们看，鲁国长老见项羽已死，已不可能效忠，才投降刘邦。项羽生前曾担任鲁公，死后鲁国为项羽坚守到最后一刻，于是刘邦下令以鲁公之礼把项羽首级葬于谷城（今山东省泰安市东平县），并亲为发丧，哭泣洒泪而去[6]。
项羽之宗族皆赦而不诛，究其前功，而各封为列侯，以告慰楚人。历时四年的楚汉战争，终以刘邦取得天下，建立西汉而告终。一年后，刘邦开始消灭异姓王。
大事年表
| 干支纪年 | 汉纪年 | 西元纪年 | 事件 |
|---|---|---|---|
| 甲午年十月 | 前207年 | 刘邦进至灞上，子婴投降。秦朝灭亡。 | |
| 甲午年十一月 | 前207年 | 刘邦灞上约法三章 | |
| 甲午年十二月 | 前206年 | 鸿门宴 项羽屠咸阳 | |
| 乙未年一月 | 汉元年一月 | 前206年 | 项羽尊楚怀王熊心为义帝，徙义帝于江南，都郴。 |
| 乙未年二月 | 汉元年二月 | 前206年 | 项羽封十八诸侯，自封西楚霸王。刘邦封汉王。 |
| 乙未年三月 | 汉元年三月 | 前206年 | |
| 乙未年四月 | 汉元年四月 | 前206年 | 诸侯就国 韩信亡楚归汉 |
| 乙未年五月 | 汉元年五月 | 前206年 | 田荣率兵攻齐王田都，田都兵败奔楚。 |
| 乙未年六月 | 汉元年六月 | 前206年 | 田荣杀胶东王田市 |
| 乙未年七月 | 汉元年七月 | 前206年 | 项羽杀韩王成 张良归汉 汉王拜韩信为大将 田荣使彭越攻杀济北王田安 |
| 乙未年八月 | 汉元年八月 | 前206年 | 九江王英布杀害义帝熊心 汉军暗渡陈仓。楚汉战争开始。 雍王章邯与汉军战，不利，退保废丘 翟王董翳、塞王司马欣降汉 燕王臧荼击杀辽东王韩广 项羽立郑昌为韩王 赵佗自立为南越武王 |
| 乙未年九月 | 汉元年九月 | 前206年 | |
| 乙未年十月 | 汉元年十月 | 前206年 | 河南王申阳降汉 陈馀将赵兵与齐共袭常山王张耳，耳败走归汉；陈余立代王歇为赵王，又自立为代王。 汉以韩襄王孙信为韩太尉，将兵略韩地，击韩王昌于阳城，昌降。 |
| 乙未年十一月 | 汉元年十一月 | 前206年 | 汉立韩王信为韩王。 |
| 乙未年十二月 | 汉元年十二月 | 前205年 | |
| 丙申年一月 | 汉二年一月 | 前205年 | 项羽攻田荣，荣兵败走平原县，为平原人所杀。项羽立田假为齐王 |
| 丙申年二月 | 汉二年二月 | 前205年 | |
| 丙申年三月 | 汉二年三月 | 前205年 | 汉王自临晋渡黄河，魏王豹降，将兵从，下河内地，掳殷王司马卬 田假为田荣弟田横所败，奔楚，为项羽所杀；田横立荣子田广为齐王 |
| 丙申年四月 | 汉二年四月 | 前205年 | 彭城之战，汉军大败 翟王董翳、塞王司马欣背汉归楚，殷王司马卬死 彭越率兵附汉 |
| 丙申年五月 | 汉二年五月 | 前205年 | 刘邦立刘盈为太子 汉军淹废丘，雍王章邯自杀。 |
| 丙申年六月 | 汉二年六月 | 前205年 | 京索之战，刘邦以灌婴统率郎中骑兵击退项羽率领楚军 刘邦进荥阳，筑甬道以取敖仓之粟 |
| 丙申年七月 | 汉二年七月 | 前205年 | |
| 丙申年八月 | 汉二年八月 | 前205年 | |
| 丙申年九月 | 汉二年九月 | 前205年 | 安邑之战，韩信与曹参破魏兵，擒魏王豹 韩信与曹参又破代兵，擒代丞相夏说于阏与 |
| 丙申年十月 | 汉二年十月 | 前205年 | 井陉之战，汉二年十月，刘邦派原常山王张耳收复赵国故地，韩信与张耳一同前往，陈兵井陉，把赵国的主力引向赵国北部，刘邦趁赵国南部空虚，离开荥阳，北渡黄河，攻克河内，从南面进攻赵国，接着攻克了朝歌、安阳、邯郸，当邯郸失陷，在井陉与汉军对峙的赵军主力进退两难，张耳与韩信在井陉大败赵军，赵将戚将军逃跑至邬县，被曹参斩杀。赵王歇逃到襄国，张耳与韩信追击，刘邦亦从邯郸北上攻打襄国，汉军南北夹击，攻破襄国，杀掉了赵王歇。项羽遣骑兵渡河争夺赵地，被汉军击退。 刘邦派周勃、召欧等继续平定恒山、巨鹿郡、燕王臧荼降汉 |
| 丙申年十一月 | 汉二年十一月 | 前205年 | 九江王英布背楚归汉 |
| 丙申年十二月 | 汉二年十二月 | 前204年 | 汉二年十二月，韩信与张耳留在赵国继续作战，平定赵地反抗余波，刘邦返回荥阳，此前英布被随何策反，项羽派龙且和项声攻打英布，英布战败，与随何回到荥阳。 郦食其献计汉王立六国之后，为张良所阻。 陈平说汉王行反间 楚之亚父范增辞归，病死于道。 |
| 丁酉年一月 | 汉三年一月 | 前204年 | 英布派人入九江，发现家人已被项羽派人杀害，收数千人归汉，刘邦离开荥阳东至成皋 ，南下至宛，叶一带亲自迎接英布，给英布增兵，一起到成皋。 |
| 丁酉年二月 | 汉三年二月 | 前204年 | 刘邦在荥阳和项羽相持。 |
| 丁酉年三月 | 汉三年三月 | 前204年 | |
| 丁酉年四月 | 汉三年四月 | 前204年 | |
| 丁酉年五月 | 汉三年五月 | 前204年 | 荥阳之战，刘邦为解除荥阳相持的僵局，命令靳歙击断楚军从荥阳至襄邑的粮道，又命灌婴击断楚军从阳武至襄邑的粮道，自己则离开荥阳，攻打楚国后方的二号大本营——鲁城，并留下御史大夫周苛、枞公等人守荥阳。刘邦攻打鲁城项冠时，项羽破荥阳，杀周苛，再破成皋，至巩县，直逼洛阳；刘邦完全平定鲁县，闻讯项羽逼近洛阳，命令靳歙、丁复等单独攻打楚国后方，丁复在彭城打败龙且，刘邦与灌婴回洛阳抵挡项羽，拒项羽于巩县，项羽猛攻洛阳与敖仓，刘邦命令灌婴去邯郸调韩信军回敖仓坚守，并接任周苛御史大夫之职，又派郦食其说降齐国。 |
| 丁酉年六月 | 汉三年六月 | 前204年 | 刘邦独自与夏侯婴离开成皋，东渡黄河到达修武，凌晨假扮使者进入张耳、韩信帐中，趁其未醒拿走印信和兵符，召集诸将，夺取了两人的部队，命张耳守赵地，拜韩信为相国，收赵地剩余部队攻打齐国。 |
| 丁酉年七月 | 汉三年七月 | 前204年 | |
| 丁酉年八月 | 汉三年八月 | 前204年 | 临江王共敖薨，子尉嗣。 |
| 丁酉年九月 | 汉三年九月 | 前204年 | 汉王使郦食其入齐都临淄说齐王田广归汉。 |
| 丁酉年十月 | 汉三年十月 | 前204年 | 汜水之战楚军大败，曹咎、翟王董翳、塞王司马欣自杀，汉军夺取成皋。成皋之战结束。 汉韩信发动历下、临淄之战，灌婴曹参韩信联手破齐军败。齐王田广烹郦食其。 |
| 丁酉年十一月 | 汉三年十一月 | 前204年 | 潍水之战，汉韩信与陈武军，蔡寅军，丁复军，王周军，陈涓等联军破齐、楚兵，楚将龙且被杀；齐王田广逃亡途中不久亦被杀，后田横自立为齐王 |
| 丁酉年十二月 | 汉三年十二月 | 前203年 | |
| 戊戌年一月 | 汉四年一月 | 前203年 | |
| 戊戌年二月 | 汉四年二月 | 前203年 | 汉立韩信为齐王 |
| 戊戌年三月 | 汉四年三月 | 前203年 | |
| 戊戌年四月 | 汉四年四月 | 前203年 | |
| 戊戌年五月 | 汉四年五月 | 前203年 | |
| 戊戌年六月 | 汉四年六月 | 前203年 | |
| 戊戌年七月 | 汉四年七月 | 前203年 | 汉立英布为淮南王。 |
| 戊戌年八月 | 汉四年八月 | 前203年 | |
| 戊戌年九月 | 汉四年九月 | 前203年 | 项羽率兵东归 |
| 戊戌年十月 | 汉四年十月 | 前203年 | 固陵之战，汉军阳夏大破楚军，俘虏楚国大将周将军，不久，灌婴、靳歙率领骑兵军团从彭城往固陵而来，刘邦亲自在固陵东边颐乡与灌婴率领的汉军铁骑会合。项羽得知灌婴、靳歙等率领汉军东来后为防自己被包围，项羽南退守至陈下，刘邦在灌婴、靳歙率领精锐骑兵到来后，发动反攻。汉将宣曲侯丁义率领骑兵和汾阳侯靳强率汉军为先锋，攻固陵楚军，便击破了楚大将钟离眜的部队，揭开了陈下之战胜利的序幕 |
| 戊戌年十一月 | 汉四年十一月 | 前203年 | 汉诱降楚大司马周殷，随后刘邦率领灌婴、靳歙、樊哙、蛊达、夏侯婴、周勃、柴武等将领陆续向陈下会合，以及刚投顺于汉军的楚将灵常在陈下与项羽交战。交战的结果，楚军大败，陈公利几向汉方投降，汉军大胜，项羽继续逃跑，欲前往会稽，刘贾、周殷、英布攻下城父堵截项羽，项羽逃到垓下，刘邦与刘贾、周殷、英布会合。韩信看到项羽大势已去，也前往垓下与刘邦会合。彭越也来垓下与刘邦会合。 |
| 戊戌年十二月 | 汉四年十二月 | 前202年 | 垓下之战，楚军被消灭。楚汉战争结束。 汉破临江王共尉，擒杀之。 |
| 己亥年一月 | 汉五年一月 | 前202年 | 诸侯及将相共请尊汉王为皇帝 徙齐王韩信为楚王，都下邳；立建成侯彭越为梁王，都定陶；故韩王信为韩王，都阳翟；徙衡山王吴芮为长沙王，都临湘；淮南王布、燕王臧荼、赵王张耳如故。 |
| 己亥年二月 | 汉五年二月 | 前202年 | 汉王即皇帝位 封无诸为闽越王 |
| 己亥年三月 | 汉五年三月 | 前202年 | |
| 己亥年四月 | 汉五年四月 | 前202年 | |
| 己亥年五月 | 汉五年五月 | 前202年 | 兵皆罢归家 |
| 己亥年六月 | 汉五年六月 | 前202年 | 大赦天下 |
| 己亥年七月 | 汉五年七月 | 前202年 | 燕王臧荼反 故齐王田横至洛阳自杀。 赵王张耳薨，子张敖嗣位。 |
| 己亥年八月 | 汉五年八月 | 前202年 | |
| 己亥年九月 | 汉五年九月 | 前202年 | 燕王臧荼为高帝所虏 |
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