聯軍總共大約有70多萬，劉邦任命韓信為最高軍事統帥，指揮這場戰役。韓信也不推辭，下令英布軍團在南面將楚軍外圍出路全部封死，下令彭越軍團在北面封閉通路，韓信本部軍團30萬和劉邦本部軍團主力則合成一股，向困守垓下的10萬楚軍發起進攻，展開決戰！
項羽和韓信兩位當世絕代軍事奇才就要進行生平第一次也是最後一次的碰撞！
項羽退到這裡實屬無奈，但他深知目前情況只能攻，不能守，沒有糧食和防寒衣服，如果死守這裡，最後也只能等死。項羽還是很相信自己的攻擊力的，他決定以楚軍強大的衝鋒攻擊聯軍的指揮部，這樣也許能扭轉戰局。
即使死，也要死在轟轟烈烈的衝鋒上！
韓信也深知楚軍除了衝鋒以外，別無他路，而且他也清楚項羽的攻擊力有多強。因此他把指揮部放在了30萬大軍組成的層層防線的最後面，緊挨著劉邦的十幾萬軍隊，同時在左右兩面設置兩個突擊軍團從側翼攻擊楚軍，再往後就是最擅長防守的周勃大營。這樣即使前面崩潰了，自己的指揮系統也可以躲到劉邦那，再不行就躲到周勃那。而韓信佈置的左右軍團也會牽制楚軍的中央突破，這樣慢慢就把楚軍吸引到包圍圈中了。
而楚軍的出路就在於能否快速中央突破，消滅韓信的指揮系統！垓下會戰正式開始！
項羽仍舊以他那強大的騎兵向漢軍中央開始突進，後面緊跟的是楚軍步兵。漢
軍前陣被瞬間擊潰，中央漢軍也是且戰且退，楚軍則像發了瘋似的一路向前，根本就不顧自己的後路，連破漢軍數道防線。韓信的指揮部也隨著戰局的發展緩慢地向後退去，讓楚軍就是攻擊不到。楚軍只能繼續向前衝去！
這時，左右兩邊的漢軍軍團開始進行迂迴機動攻擊，往楚軍的後面挺進。
這樣廝殺了半天，韓信佈置的前軍基本上被項羽打散，但楚軍也沒有突破到漢軍的指揮部前，韓信始終在進行緩慢地後撤，始終沒有出現在項羽的眼前。由於項羽的全力衝鋒，漸漸使楚軍呈現出一條線的形狀，項羽忽略了整個軍隊的陣型，自己當前，騎兵在後死命追趕自己，步兵慢慢被落下去很遠了。楚軍漸漸失去了騎步之間的緊密配合。而漢軍左右兩翼的迂迴，終於讓漢軍完成了前後夾擊之勢。於是漢軍從兩翼和後面同時攻擊楚軍落在後面的步兵。楚軍身在險地，殊死抵抗，雙方頓時絞殺在一起。漢軍成功地把楚軍步兵和騎兵分成兩半。項羽無奈之下，只好調轉馬頭，回師救援步兵。
韓信見狀，立刻下達總攻命令，把後方劉邦、周勃所有的軍隊投入進去，全面攻擊楚軍。數十萬生力軍的突然加入，楚軍再也無法抵擋，開始潰散，項羽一見不妙，殺出一條血路，回到垓下的大營中。
經此一戰，項羽突圍失敗，10萬楚軍回到營中的不及2萬；而漢軍在強大的楚軍面前，死傷十幾萬，付出了比楚軍更為高昂的代價！但漢軍人數比楚軍要多得多，雖然損失了不少，但仍然有能力圍困楚軍。
經過一天的激戰，楚軍士兵各個身心疲憊，項羽更是一頭就倒在了營帳裡，他
不願再去想什麼後果結局了，太累了！一覺醒來，已是深夜，整個楚軍大營寂靜無聲，除了巡邏警衛之人，大家都累得睡著了，也許第二天自己就沒機會再坐在這裡了！
突然，大營遠處傳來一陣陣楚地的歌謠，慢慢地聲音越來越大，四周都回響起來。楚軍士兵紛紛出帳傾聽，項羽也是睡意全無，傾聽片刻之後不禁喃喃道：“難道楚國全被漢軍佔領了麼？怎麼這麼多楚人在這裡！”而楚軍士兵聽著那些熟悉的家鄉歌謠，想起了自己家中的父母妻兒，也許明天自己就客死在這裡再也見不到自己的親人，喝不上家鄉的泉水了！不禁悲從中來，很多人甚至痛哭起來。望著這些跟隨自己南征北戰、出生入死的部下，項羽嘆息了一聲，他那堅強的意志也隨著這聲嘆息慢慢消融了！
這就是歷史上著名的“四面楚歌”。
這一招真的有點兒很致命，徹底瓦解了楚軍的士氣，就連項羽也是深受感染！
要死我也要死在戰場上！項羽已經有了最後的決定。他穿上盔甲，牽過自己的烏騅馬，讓人把營裡最後的美酒全都搬了出來，與大家一起分享。項羽對眾人說道，等會兒我要去進行最後的生死決戰了，在我走後，你們就開營投降吧，漢王也是楚人，不會為難你們的，打了這麼多年大家也都很累了，沒必要再讓更多的人為我而送命了。
說完，項羽起身默默地注視著自己最喜愛的女子虞姬，慷慨悲歌：
力拔山兮氣蓋世
時不利兮騅不逝
騅不逝兮可奈何
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