公元前206年五月，項羽前去攻打田榮。劉邦趁機出兵，1月內佔領全部關中。 接著向東挺進，直搗項羽的老窩彭城。楚漢戰爭爆發了。

公元前206年至公元前202年，劉邦和項羽苦戰了5年，大戰70餘次，小戰40餘次。劉邦在一再失敗之後，逐漸轉為優勢。

項羽曾一度提出和劉邦“中分天下”，以鴻溝 （今河南賈魯河）為界，河東屬於楚，河西屬於漢 公元前203年底，劉邦匯合諸將，合圍項羽於垓下（今安徽靈璧縣東南），項羽糧食吃光，援兵斷絕。在寒冬的一個夜晚，項羽被圍在一個山頭，看到戰場上旌旗遍野， 鼓角齊鳴。

項羽在四面楚歌中知道軍心渙散，大勢已去，只好匆匆丟下愛妾虞姬，連夜奪路突圍。天亮以後，劉邦聞訊，立即派5千騎兵追趕。項羽渡過淮河，只剩100多人。 漢軍追上，殺得項羽只剩28個殘兵了。項羽跑到烏江邊上，見前面茫茫烏江，後面滾滾追兵，走投無路，拔劍自刎。

楚漢相爭的時候，劉邦命手下大將韓信領兵攻打趙國。趙王帶了二十萬大軍在太行山的井陘關迎擊。

當時，韓信只帶了一萬二千人馬。為了打敗趙軍，他將一萬人駐紮在河邊列了一個背水陣。另外派兩千輕騎潛伏在趙軍軍營周圍。交戰後，趙營二十萬大軍向河邊的一萬漢軍殺來。漢軍面臨大敵，後無退路，只能拼死奮戰。這是潛伏的那兩千士兵乘虛攻進趙營。趙軍遭到前後夾擊，很快被韓信打敗。 戰後有人問韓信：“背水列陣乃兵家大忌，將軍為何明知故犯？”韓信笑著說：“置之死地而後生，這也是兵書上有記載的呀。”

楚漢之爭的影響：楚漢之爭是中國古代戰爭史上佔有重要地位。楚漢戰爭最終實現了西漢王朝的大一統，具有積極的歷史意義。楚漢戰爭歷時4年多，戰地之遼闊，規模之巨大，用兵韜略之豐富，前所未有。那麼就這場戰爭又給我們帶來了什麼影響呢？

楚漢之爭是由秦末農民戰爭直接演變而來的，但性質卻截然不同。在當時的社會條件下，農民戰爭雖然勝利地推翻了舊的封建王朝，但曾經是農民戰爭領袖的劉邦和項羽，卻不得不走封建統治的老路，遂轉變為封建統治權的角逐者。在這場角逐中，項羽具有強烈的舊貴族意識，不善於用人，不能重建統一王朝。劉邦知人善任，因勢利導，終於戰勝了項羽，登上了西漢皇帝的寶座，建立了漢朝。