纪元前二○五年四月，刘邦攻陷项羽的首都彭城（江苏徐州）。
十西汉王朝大统一
项羽得到彭城陷落的消息，立即放弃田横，亲率三万人的精兵南下反攻。汉军大败，仅只被挤到谷水、泅水溺死的就有十余万人，溃退到灵壁（安徽濉溪）。西楚兵团的追兵赶到，汉军再大败，被挤到濉水溺死的又有十余万人。两次战役，说明项羽用兵的灵活和勇猛。
刘邦达到荥阳（河南荥阳），西楚兵团把荥阳团团围住，水泄不通。刘邦狼狈不堪，他的部将纪信伪装刘邦的模样，开东门出降。刘邦乘着楚军狂欢呼号万岁，因而戒备松懈之际，从西门悄悄逃走。刘邦自己虽然受到一连串的挫败，但他派出去的大将韩信却用兵如神，进入黄河以北之后，把黄河以北项羽所建的一些封王，如西魏玉、常山王、代王、燕王、殷王，以及使项羽疲于奔命的田横所辖的故齐王国地区，只几个月工夫，就把他们一一征服。
西汉王朝赖三个杰出的人物而建立，即大将韩信、智囊张良、后勤总司令萧何。韩信是故楚王国的一个穷苦的流浪汉，张良是故韩王国贵族的后裔，萧何是故秦王朝县政府的低级官员。假如不是时代动乱，他们只有淹没在人海之中。韩信曾当过项羽禁卫军的低级军官，为项羽当过卫兵，屡次向项羽献计献策，项羽都不能采纳。唯英雄才能识英雄，项羽只是一员勇敢的将领，不是政治家，所以他不能了解韩信，犹如小学生不能了解大学生的课程一样。项羽不但对韩信失之交臂，对他唯一的智囊，被尊称为“亚父”的范增，也不能容忍，终于把范增逐出政府。只有刘邦具备当时所有领袖们都没有的才能，他在黑社会中培养出来的高度智慧和宽宏度量，使三个杰出的人物为他效力，使他自己成为中国历史上第一位平民出身的伟大君主。
荥阳战役之后，战争成胶着状态、项羽不断的进攻，刘邦不断的失败。刘邦几乎是每战每败，但他像一头苍蝇一样，失败后兜了一个圈子，收拾残军，又转回来战斗。萧何的后勤工作是第一流的，他坐镇首都栎阳（陕西临潼），刘邦在前方从来不缺少粮食和兵源补充。而扫荡黄河以北的韩信，于占领了故齐王国地区后，开始抄掠项
羽的后路。项羽不久就陷于求战不能，求胜更不能的苦境。
九十年代纪元前二○三年，项羽要求和解，只有和解才能救他。结果双方同意以鸿沟（赢政大帝开凿的运河）为界，瓜分世界，鸿沟以西归汉，鸿沟以东归西楚。
签约之后，项羽大大地舒了一口气，把所俘虏的刘邦的父亲送还给刘邦，率领大军东归，以为从此可以休息一段时间。然而，刘邦不是受诺言拘束的人，当项羽大军刚刚移动的时候，刘邦即行叛盟，从背后追击。
项羽仓促应战，刘邦仍然不是对手。但项羽的克星韩信适时赶到，局势遂急转直下，发生了历史上有名的垓下会战。纪元前二○二年，汉兵团在韩信指挥下，于垓下（安徽灵壁东南）设下十面埋伏，项羽陷入重围。他此时才发现百战百胜并不能保证最后一胜。当天夜晚，他忽然听到四周汉兵团军营中响起楚王国的歌声，大惊说：“难道楚军全都投降了吗，为什么楚歌如此之多？”他不能入睡，怆然下泪，左右将领也跟着下泪。他的爱妻虞姬为他作最后一次歌舞后自杀。明晨，项羽率领残军突围南下，汉兵团急追，项羽奔到乌江（安徽和县乌江镇），只剩下二十六个骑兵。乌江村长劝项羽南渡长江，他安慰项羽说：“江东（太湖流域）虽小，地广数百公里，人众数十百万，仍可以复兴。”项羽说：“我当初率领江东的子弟八千人，渡长江西征，如今没有一人生还。即令江东父老仍怜恤我，尊奉我当国王，我也无颜见他们。”于是把坐骑赠给那位村长，举剑自杀。
西楚王国骤然而兴，骤然而亡，短短的只有五年。汉王刘邦击败项羽后，完全统一中国，他效法赢政大帝的作法，改称皇帝，建立西汉王朝，定都距咸阳南郊两公里的长安城（陕西西安）。