刘邦的谋士张良见情况危急，借口出帐，找来樊哙。樊哙闯入营帐，怒目圆睁，斥责项羽听信小人之言，怀疑刘邦：“沛公先破秦入咸阳，毫毛不敢有所近，封闭宫室，还军霸上，以待大王来。故遣将守关者，备他盗出入与非常也。劳苦而功高如此，未有封侯之赏，而听细说，欲诛有功之人。此亡秦之续耳，窃为大王不取也！”
项羽见樊哙勇猛，赐他酒肉，问道：“壮士，可还能饮？”
樊哙接过酒肉，一饮而尽，大声说道：“臣死且不避，卮酒安足辞！”
项羽不禁赞道：“好一个壮士！真乃英雄豪杰！不知壮士可愿为我效力？”
樊哙正色道：“我只忠于沛公，沛公待我恩重如山，我愿为他出生入死！”
刘邦趁机借口上厕所，在樊哙等人的护卫下，抄小路逃离鸿门。项羽错失了除去劲敌的绝佳机会，楚汉相争的局势由此转折，彰显出项羽优柔寡断的性格弱点。
项羽进入咸阳后，并未选择称帝，而是大封诸侯。他自封西楚霸王，将都城定在彭城。分封之时，项羽依据自己的喜好和与诸侯的亲疏关系进行安排，却未充分考虑各方利益平衡。许多诸侯认为自己所得封地不公，心中不满。
齐国的田荣找到项羽，愤怒地说道：“我田荣在反秦之战中，也立下不少功劳，为何封地如此狭小？这等分封，实在不公！”
项羽不耐烦地挥挥手：“本王自有安排，你若不服，尽管试试！”
田荣气得满脸通红：“你如此不公，天下诸侯岂能心服！今日你不给出个说法，我绝不罢休！”
项羽怒目而视：“你想怎样？莫要以为本王不敢杀你！”
田荣冷哼一声，甩袖而去：“好，项羽，你等着！我定要让你为今日的不公付出代价！”
不久，田荣率先起兵反抗项羽。项羽为了维护自己的权威，不得不亲率大军前往齐国平叛。刘邦则趁此机会，明修栈道，暗度陈仓，迅速占领关中地区，楚汉战争正式爆发。
楚汉相争初期，项羽凭借卓越的军事才能和个人的勇猛，多次击败刘邦。彭城之战，项羽仅率三万骑兵，如狂飙突进，大破刘邦率领的五十六万联军。刘邦军队丢盔弃甲，四处逃窜，刘邦本人仅率数十骑狼狈逃脱。
刘邦逃至安全处，心有不甘，对张良说道：“子房，如今项羽势大，屡屡受挫，该当如何是好？难道我等真的无力回天？”
张良沉思片刻，说道：“大王勿忧，项羽虽勇，但刚愎自用。我们可联合英布、彭越等诸侯，共同对抗他。再者，韩信乃大才，若能善用，必能扭转局势。”
刘邦叹道：“唉，如今也只能如此了。只是不知这英布、彭越，是否愿意与我等联手？”
张良自信地笑道：“大王放心，臣愿前往游说，以利害关系晓之，他们定会与我们结盟。项羽虽强，但不得人心，诸侯们对他早有不满，只要我们晓以大义，必能联合起来。”
刘邦依计而行，在张良的谋划下，联合英布、彭越等诸侯，共同对抗项羽。韩信更是在北方战场连克魏、代、赵、燕、齐等地，逐渐对项羽形成合围之势。项羽虽勇猛无敌，但在多方势力的联合夹击下，渐处劣势。
最终，项羽的楚军被汉军围困在垓下。夜晚，寒风凛冽，楚军营地中弥漫着绝望的气息。忽然，四面传来楚地的歌谣，项羽闻之大惊，以为楚地已尽被汉军占领。营帐内，项羽与虞姬相对而坐，桌上的烛火摇曳不定。
项羽心中悲痛，忍不住慷慨悲歌：“力拔山兮气盖世，时不利兮骓不逝。骓不逝兮可奈何，虞兮虞兮奈若何！”虞姬泪流满面，为项羽舞剑，随后拔剑自刎，以死明志。
项羽悲痛欲绝，抱着虞姬的尸体，痛哭道：“虞姬！虞姬！为何要离我而去！我项羽若不能护你周全，何以为人！”
过了许久，项羽缓缓放下虞姬，虞姬的贴身丫鬟哭着说道：“大王，娘娘临终前嘱托，让您一定要保重，她相信您定能东山再起。”
项羽含泪点头：“虞姬，你放心，我定不会让你白白牺牲。”
带着满腔的悲愤，项羽率八百余精锐骑兵趁夜突围。
项羽一路拼杀，突出重围。待至乌江畔，乌江亭长早已备好船只，焦急地劝项羽渡江：“江东虽小，地方千里，众数十万人，亦足王也。愿大王急渡。今独臣有船，汉军至，无以渡。”
项羽望着滔滔江水，想起当初自己率江东子弟八千人渡江而西，如今却无一人归还，心中五味杂陈。他惨然一笑：“天之亡我，我何渡为！且籍与江东父兄八千人渡江而西，今无一人还，纵江东父兄怜而王我，我何面目见之？纵彼不言，籍独不愧于心乎？”
亭长仍不死心，苦苦劝道：“大王，留得青山在，不怕没柴烧啊！只要回到江东，定能东山再起。江东子弟对您忠心耿耿，定会追随您卷土重来！”
项羽摇摇头，将心爱的乌骓马赠予亭长，说道：“此马跟随我多年，日行千里，不忍它同我赴死，就托付给你了。”
亭长接过缰绳，含泪道：“大王，您这是何苦啊！”
项羽拍了拍亭长的肩膀：“我意已决，不必再劝。你好生照料这匹马。”
这时，汉军追兵渐近，项羽大喝一声：“罢了！今日便与这天下做个了断！”转身冲入汉军，手持长枪，左突右杀，竟又斩杀汉军数百人。
最终，项羽自觉已无颜面对江东父老，自刎而死。一代霸王，就此陨落，楚汉战争也随之落下帷幕，但其英雄气概，却令后人感慨万千。