已经占据上风的刘邦，十分不甘心让出半壁江山。公元前202年十月，刘邦听从张良和陈平的计策，撕毁合约，
越过鸿沟，追击项羽。十一月，刘邦派人策反了楚国的大司马周殷，使项羽的处境雪上加霜。十二月，韩信设下埋
伏，以三十万汉军将项羽的十万楚军围困在垓下。
韩信率领的汉军几经厮杀，项羽的十万楚军只剩下两三万人，军中粮草短缺，外无援兵相助，军心动荡。决战前夕
，韩信以心理战彻底击垮楚军军心。他趁着雪夜，命军中将士唱起楚歌，这就是史上著名的“四面楚歌”。
在外征战多年的楚军，听到四面传来楚歌声，无心恋战，纷纷逃散，甚至连项羽的叔叔项伯都不辞而别，暗自逃走
。一夜之间，项羽身边只剩下千余人。
在汉军传来的阵阵楚歌声中，项羽心中担忧，便起来在营帐里喝酒。项羽同虞姬饮酒作歌，项羽唱道：“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！”项羽泪流满面，左右侍从也泣不成声。
歌罢，项羽率残余的八百骑突围。汉将灌婴率五千骑紧追其后。越过淮水之后，项羽只剩下百余骑。逃到东城时，
只剩下二十八骑。项羽自知难逃厄运，便对随从说：“我起兵至今八年，身经七十余战，所向无敌，战无不胜，因
此霸有天下。但是，最终还是受困于此，这是天要亡我，并不是因为我不善战。你等观战，我再为你们杀一员敌将
。”随即，项羽冲进敌阵，连斩两员汉将，杀汉卒数百人。
尔后，项羽逃到乌江之滨，乌江亭长已经备好船，催他赶紧渡江离开，并说：“江东方圆上千里土地、数十万民众
，在那里称王不也足够了吗？”此时，项羽已经心灰意冷，叹道：“天之亡我，我何渡为！
当年我与江东子弟八千人渡江而西，今无一人还。即便江东父兄怜而王我，我何面目见之？”说罢，项羽拔剑自刎
，时年31岁。汉军争抢项羽的尸体，自相残杀者数十人。最后，王翳等五人各得项羽的部分尸体。
至此，历时四年的楚汉战争最终以刘邦的胜利而结束。
刘邦于是还至 定陶，驰入韩信军中，收了他的兵权，后改封韩信为楚王，都 下邳。
在公元前202年2月，刘邦兑现了先前的诺言，封韩信为楚王， 彭越为梁王。 受封的韩信和彭越联合原来
的燕王臧荼、赵王 张敖以及 长沙王吴芮共同上书刘邦，请他即位称帝。刘邦开始假意推辞，韩信他们说：
“大王虽然出身贫寒，但能率领众人扫灭暴秦，安定天下，功劳超过诸王，您称帝是众望所归。”刘邦
顺水推舟地说：“既然你们大家都这样看，觉得有利于天下吏民，那就按你们说的办吧。”
公元前202年2月28日，刘邦在山东之阳举行登基大典，定国号为汉，是为汉高帝。刘邦即皇帝位后，
吕雉改称皇后，太子刘盈称皇太子。定都长安。史称西汉。
高祖建国称帝时已过半百，步入晚年变得日益猜忌一起打天下的功臣们，臧荼、张敖、韩王信、彭越、韩信、
英布等先后被废杀，英布还起兵反了，刘邦抱病亲征才平了他。之后其封国则转入刘氏子孙手中。
只有吴氏的 长沙国幸免。
高祖十二年，高祖曾杀白马为盟，订下誓约：“非刘氏而王者，天下共击之。”这就是历史上的“白马之盟”。
不仅如此，他还对萧何起了疑心。逼得他设法自污声名，最后也差点不得善终。其逝前还打算杀了忠直的樊哙，
因他同是吕氏之婿，担心他助吕作乱。后因陈平的保护及刘邦驾崩才躲过一劫。
高祖晚年宠爱戚姬及其子如意，几次想废黜吕后所生的太子刘盈。但因大臣反对，只好作罢。为了皇权的巩固，
高祖费尽心机。本来他年龄就大，在平定英布叛乱时又中了箭伤，到了长安 病情加重。 吕后找来名医，
高祖问他病情，医生说能治，高祖一听口气，就知道不会好了，气得大骂医生：“以布衣提三尺剑取天下，
此非天命乎？命乃在天，虽扁鹊何益！”说完赏赐给医生五十金打发他走了。
吕后看着弥留中的高祖，问他死后人事的安排：“萧相国死后，由谁来接替呢？”高祖说曹参。吕后问曹参之后
是谁，高祖说：“王陵可以在曹参之后接任，但王陵智谋不足，可以由陈平辅佐。陈平虽然有智谋，但不能决
断大事。周勃虽然不擅言谈，但为人忠厚，日后安定刘氏江山肯定是他，用他做太尉吧。”吕后又追问以后
怎么办，高祖有气无力地说：“以后的事你也不会知道了。”
公元前195年，即高祖十二年的四月，高祖崩于长乐宫，享年六十二岁。