“我以為是亞父的使者，原來卸是項王使者。”然後把好菜好飯拿走，換上很差的飯菜。使者很生氣，回去報告項羽。項羽從此懷疑範增與漢私通，範增提的一些主張不再采納。範增為此大怒，對項羽說：“天下事大局已基本定了，大王你好自為之吧。你讓我還是做一個普通百姓安度天年吧。”項羽同意。這樣，範增就離開了項羽，還沒有走到彭城，背上生瘡、氣憤而死。
範增走後，項羽還能憑著自己強大的實力圍攻滎陽。
劉邦困在滎陽，唯一的希望就寄托在了擁有精兵的韓信身上。此時，韓信的使者到了。劉邦以為一定是韓信發兵救援的消息，沒想到打開信一看，是韓信要求劉邦給封一個假齊王的封號，這下劉邦可氣壞了，大罵：“我被困在這裏，日夜盼你發兵援，你不來救，競要自立為王……”站在旁邊的張良、陳平趕緊對他耳語：“如今你正處在困境中，怎能禁止韓信稱王呢？既然禁止不住，何不就勢封他為齊王，好好待他，讓他好好地守住齊地，不生二心，不這樣，恐怕韓信就要反叛。”劉邦聽了，立將怒氣忍了回去，改口說：“大丈夫興兵平定諸侯各國，要做就做真的，為什麼要做假的呢？”於是派張良持詔書前往，立韓信為齊王，並調韓信的兵來打楚軍。但韓信援兵遲遲不來，城內將士連日苦戰，精疲力竭，加上糧絕乏食，朝不保夕，為此劉邦焦急萬分。張良陳平本來足智多謀，此時也回天乏術。正在發愁時，中軍帳中進來一將，劉邦一看，來人是漢將紀信。
將軍紀信建議高祖，讓自己代替高祖假裝投降，以使高祖借機述離。接著劉邦召入陳平，把紀信願以死詐降一計告知。陳平聽後大喜，又想出一條妙計，在劉邦耳邊一說，劉邦連連稱妙。
於是他們就分頭行動去了。這邊，項羽接到漢使送來的“降書”後，很是興奮，忙問漢使：“你家主公何時出降？”漢使答道：“今夜就會出降。”
夜半時分，城東門突然洞開，出來一群身著甲胄的婦女，楚軍正在狐疑，隻聽一陣嬌滴滴的女聲叫道：“我等婦道人家沒衣沒食，隻好逃出求生，請將軍們高抬貴手，賞我一線生機。”
楚軍那班兵，多時沒聞女人味，如今在此看呆了。
其他幾個城門的守軍也到這裏來看熱鬧。趁著這個機會，劉邦帶著陳平、張良、夏侯嬰、樊噲等人溜出了城。
天亮時分，婦女們已走得差不多了，城內出來了一乘龍車，當中端坐一位王者。楚軍一見，都以為是劉邦出降來了，趕緊入報項羽。項羽走近細看，車上那人穿的是漢王衣服，容貌卻不大像。
項羽厲聲問道：“你是何人，敢來冒充漢王？”車中人回答：“我乃漢將紀信。”項羽知己上當，隻得氣呼呼地下令把紀信連人帶車統統燒成灰。
紀信、陳平合演的這出聲東擊西的鬧劇，保證了劉邦的指揮部及漢軍主力安全撤離了滎陽，十分精彩，當然其中也付出了相當的犧牲作代價。紀信以自己的生命作代價，向劉邦證明了自己的忠心。
項羽占領滎陽後，接著又攻克重鎮成皋。公元前203年10月，成皋被劉邦收複。劉邦攻占成皋後，立即進圍滎陽。項羽聽說成皋失守，立即回師。劉邦撤圍後退，兩軍在滎陽東北的廣武山形成對峙。對峙數月後，形勢開始對項羽不利。因為劉邦在奪取成皋後，可以從敖倉取得軍糧，而楚軍卻由於彭越在後方經常襲擊糧道，楚軍軍糧供應不上。但這時的項羽，已經沒有了範增這個高參為他出謀劃策，不過他為了逼迫劉邦投降，倒也想出了一個方法。項羽把劉邦做了俘虜的父親太公帶到了陣前，對劉邦說：“現在你不趕快投降，我把你的父親烹了。”不抖劉邦對此毫無所懼，竟說：“我和你曾在懷王麾下共事，‘約為兄弟’，那麼，我的父親就是你的父親，如果你一定要烹，那就看在兄弟份上也分給我一碗湯吧。”劉邦與項羽鬥智而不鬥勇，又曆數項羽十大罪狀，氣得項羽彎弓搭箭，差點將劉邦射死。
雙方這樣對峙了10個月，最後在辯士侯公的說合下，劉邦和項羽約定：雙方以鴻溝為界，“中分天下”，西邊屬漢，東邊歸楚。項羽送還了劉邦的父親和妻子。
鴻溝之約後，項羽率兵東去，而劉邦卻露出了其市井無賴的性格。他在張良、陳平的勸說下繼續向楚軍追擊。這時，楚大司馬周殷也被高祖勸降，淮南王英布也帶兵前來會戰。這樣，漢軍在兵力上占據了絕對優勢。
到十二月，雙方在垓下會戰，漢軍30萬人團團圍住了項羽。
項羽此時已是窮途末路，無論在謀臣、良將、兵力方麵已比不上劉邦。無奈之中，項羽唱出了“力拔山兮氣蓋世，時不利兮騅不逝；騅不逝兮可奈何，虞兮虞兮奈若何！”的千古名篇，在寵妾虞姬引頸後率800騎突圍，最後在東城（今安徽定遠東南）力戰後自刎。楚漢戰爭終於以高祖的勝利而告終。