齊王韓信親率大軍從齊地南下，佔領楚都彭城和今天蘇北、皖北、豫東等廣大地區，兵鋒直指楚軍側背，自東向西夾擊項羽；

梁王彭越率軍數萬從梁地出發，先南下後西進，於劉邦本部軍共同逼楚軍後退；

漢將劉賈率軍數萬會同九江王英布，自淮北出發，從西南方發動對楚地的進攻，先克壽春，再攻下城父並將此城軍民全部屠盡；

而鎮守南線的楚將大司馬周殷卻在此時叛楚，先屠滅六縣，再與英布、劉賈會師，隨後北上合擊項羽；

同時，得到關中兵丁補充的劉邦則率本部軍二十多萬出固陵東進；

漢軍五路大軍、合計近七十萬之眾，形成從西、北、西南、東北四面合圍楚軍之勢，項羽被迫率十萬楚軍向垓下後撤。

公元前202年十二月，劉邦、韓信、劉賈、彭越、英布等五路大軍於垓下（今安徽靈璧南，一說今河南淮陽、鹿邑間）基本完成了對10萬楚軍的合圍。劉邦立刻任命韓信為聯軍統帥，指揮大軍作戰。韓信命劉賈、英布軍自南將楚軍外圍出路全部封閉，命彭越軍自北封閉通路，韓信親自率軍三十萬於劉邦本部軍主力合成一股，向困守垓下的十萬楚軍發起進攻，展開決戰！

當時的情況，楚軍處於絕對劣勢：

一、西楚國位於長江以北的全部土地均已失陷，十萬楚軍成為絕對的孤軍；

二、楚軍缺糧已經幾個月，士兵飢餓，軍隊根本沒有半點補給；

三、漢軍聯兵約七十萬，且精力飽滿、糧食充足、士氣旺盛，而項羽孤軍十萬，連續久戰疲憊，決戰之時已是十二月的大冬天，而楚軍剛從廣武前線上撤下來，未經補給，多為穿著夏秋季的裝備，寒冷飢餓，士氣潰散；

四、漢軍分五路有秩序推進，先佔楚土，再行合圍，步步為營，包圍圈完善，楚軍難以發動突然性的反攻；

五，楚軍離江東五郡距離遙遠，即使衝破包圍圈，也很難在漢軍的追擊下及時回到己方領土，可以說是“突圍無效”。

就是在這樣一種情況之下，韓信三十萬主力於劉邦本部軍二十多萬合兵一股，排出五座連陣，向盤距於垓下困守的十萬楚軍發起了最後的進攻！

韓信將主力大軍排出了這樣一個陣形：韓信親率三十萬大軍居中，為前鋒主力；將軍孔熙率軍數萬在韓信軍左方；陳賀率軍數萬在韓信軍右方；劉邦率本部主力尾隨韓信軍跟進，將軍周勃率軍斷後。

而項羽方面，對於楚軍而言，現在的情況即不能守、也不能退。

後勤斷絕、無糧而守，無異於坐以待斃，等死！

就這樣，戰鬥打響了：

首先，韓信率五陣大軍先行向楚軍發動挑腥性進攻。項羽立刻率十萬楚軍發動中央突破作戰，矛頭直制韓信本部。項羽親自率軍出擊，衝鋒在前，楚軍以騎兵在前、步兵在後隨其衝鋒。漢軍接戰，韓信立刻命令大軍後撤，以三十萬大軍為屏障掩護指揮部和劉邦的本部人馬向後退去。漢軍且戰且退，楚軍則是繼續孤注一擲的瘋狂突擊，項羽本人更加是一馬當先，衝鋒速度之快甚至將十萬楚軍將士統統甩在了後面，連楚軍騎兵都沒有一人能趕上。一路上，漢軍如烏雲一般層層疊疊，一眼望去，滿上遍野。項羽率十萬將士猛打猛攻，連破漢軍數道防線，一路之上無人可擋，直殺向韓信本人。

而另一方面，當韓信以前陣為屏障掩護劉邦軍回撤退避的同時，孔熙、陳賀所率的左右兩軍也自楚軍左右兩側進行著迂迴機動，其意思便是為了節制楚軍進攻側翼、分離楚軍騎兵步兵之間的配合、遷制楚軍進攻。

經過半日撕殺，項羽依然沒能突入漢軍指揮部，韓信始終不斷的向後退卻，始終沒有出現在項羽面前。而項羽過於猛烈的衝鋒，卻明顯拉開了軍隊前後的距離。當時的楚軍，項羽本人脫離全軍衝風在前、衝開敵軍一道道兵列線；後面是速度較快的主力騎兵急趕項羽、並將被項羽本人開啟缺口的漢軍散兵一一衝散踏過；而最後面的是速度最慢的步兵部隊，他們與未被騎兵踩死的漢兵一邊撕殺一邊繼續追趕騎兵。楚軍隊形越來越散、越拉越長，已經漸漸失去了緊密的隊形和互相之間的配合。

戰至下午，漢軍中軍一退再退，左右兩軍迂迴急進，終於完成了前後夾擊之勢。漢軍左右軍隨之投入了對楚軍後方則翼的進攻，以緊密的陣形兩面壓來，迅速合圍了落在後面的楚軍步兵。楚軍將士殊死抵抗，兩軍官兵絞鬥在一起，立刻陷入交戰狀態，將楚軍步兵、騎兵一分兩半，楚軍攻勢隨之被遷制。項羽不得已，只好率