卻說太公既回，劉邦父子完聚夫婦團圓，白髮紅顏相偕醉月，真個是苦盡甘來不勝欣慰。不過呂后心中，尚恨審食其不得在座。
漢王因和議成功，項王已歸，也想欲罷兵西回關中。張良、陳平一同進來諫道：“臣等請大王議和，無非是為了太公、呂后。今二人已得歸來，正好與他交戰。而且現在天下土地我已得了三分之二，又有燕、齊諸國皆來歸服，勢力正強。項王兵少糧盡，此乃天亡楚國之時！不趁此時進兵剿滅，任其回去，無異於養虎貽患也！”漢王曰：“鴻溝之約，已有盟誓，今若變更，不足以取信於天下也。”兩人齊聲道：“拘小信而失大義，明智者不為也。昔湯武不誅桀紂，天下終不可得也。若漢王以盟誓自拘，洪基為項王所得，大王徒苦半生，臣等也勞而無益，願大王統一疆宇為四海之主，使天下諸侯北面朝王，臣等亦得為盛世之臣也，豈不美哉！”二人專知趨利不講信義，漢王又復變計，於是分路遣使約齊王韓信、魏相彭越起兵前來接應。又命陸賈修書於霸王，書曰：
漢王劉邦上書霸王麾下：前太公、呂后在楚，久羈不令還國，臨陣又置於俎上，我蓄恨懷怒非止一日；又恐投鼠傷器甚為兩難，不得已與你分界講和，今太公、呂后俱已還國，故大張旗鼓與王會兵，王如不懼，速起兵前來決戰，勿違！
霸王看書大怒，便將來書扯破大罵曰：“劉邦反覆小人，將太公、呂后誘哄還國，如今卻又負盟背約。想我身經三百餘戰所向無敵。爾可速回告訴劉邦，我即領兵同他決戰，不殺此匹夫誓不班師！”
數日後有探哨小校飛報，霸王統兵三十萬，出徐州長驅而來，一路郡縣官吏逃避，民不安生。霸王人馬將到固陵，在三十裡外安下營寨。漢王原約韓信、彭越領兵來會，此時期限已過，兩路兵馬仍不見到來，只得獨自出戰。
當日兩邊排成陣勢，項王出馬大罵漢王：“不顧信義，反覆小人！”一邊罵一邊匹馬衝入漢軍。
漢將慌忙攔阻，怎禁得項王一股怒氣。漢軍沒有人是他敵手，不是被他刺死，就是被他戳傷，漢王見不可支，立即拍馬奔回。主帥一動全軍皆散，項王樂得大殺一陣，把漢兵驅回營中，然後收兵自去。
漢王狼狽還營，檢點兵士死了好幾千名，將佐也死了幾十個，不由垂頭喪氣悶坐帳中。可巧張良進來，於是顧問道：“韓信、英布、彭越三將屢召不至，奈何？”張良曰：“韓信雖封為王，而未有分地；彭越屢建大功，亦無封爵之賞；英布背楚投漢以來未加優禮。三人見利忘義貪而自矜，大王若裂土封賞，使各有郡邑所轄，彼皆爭相用力為之一戰。王命一到即趨前來，豈有不奉命者哉！”漢王曰：“先生洞見三人肺腑。我現在就加封韓信為三齊王，臨近一帶郡邑皆屬統理，一應租稅錢糧悉供齊王支用。英布加封淮南王，凡淮南所產之物，悉為英布供給之費。彭越封為大梁王，凡梁地所出，皆為彭越收管支用。”韓信、彭越、英布三人聞言大喜！立即答應引兵前來。
項王雖然勝了漢兵，卻因糧食不足，一路緩緩退兵。漢王卻又引兵追趕，恰遇韓信、彭越領兵到了，與漢王會合一處。英布平定九江後，也引兵前來接應。
韓信即統大兵先行，漢王人馬陸續前進，離楚營三十裡下寨。一會兒有人報告漢王，說韓信今晚領數十騎投東南而去，不知所往。漢王大驚道：“楚漢相爭，主將夜晚逃遁，莫非賺我於此，而欲與霸王連和乎？”漢王疑慮不決，但只能掌燈坐守。將過五鼓月已西沉，小校急走回報：“元帥回營矣！”漢王猶豫半晌，即差蕭何前往問之。蕭何即帶數人來到中軍與信相見。韓信曰：“丞相深夜相訪有疑心乎？”蕭何曰：“元帥今晚遠出不知何往？”韓信曰：“項王武勇，平川對敵恐難取勝，因此往尋一處誅項王之處。蕭何聽說甚喜，回見漢王備說前情，漢王大喜。
次日韓信召諸將聽候軍令：樊噲、灌嬰作第一起，周勃、周昌作第二起，靳歙、盧綰作第三起，呂馬通、楊喜作第四起，張耳、張蒼作第五起，婁煩作第六起，夏侯嬰、王陵作第七起，曹參、柴武作第八起，英布作第九起，漢王同諸將第十起。各領精兵五千，照定地方駐札，炮響為號，急出攻戰，待項王進入廣武便無出路，韓信人馬調撥已定。
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接著韓信又貼出榜文辱罵項王，榜文寫道：
人心皆背楚，
天意屬炎劉，
劍光生烈焰，
要斬霸王頭。
霸王一見榜文立即帶領諸將蜂擁而來，韓信出馬相見。霸王突出軍前罵道：“韓信胯夫！你原是楚臣，前日朕使武涉召你歸楚，你為何執昧不從？歸楚你或許還能為王，歸漢你死無葬地矣！今日朕與你對戰如何？死於我手也好過死在劉邦手上！”韓信道：“陛下當代帝王，豈可親操戈矛與我對戰，想自取其辱耶？”霸王挺槍直取韓信，韓信虛掩一槍向東南而逃。霸王催動三軍大叫：“今日一定要捉此胯夫，以雪我無窮之恨！”鍾離昧、項伯、項莊、周蘭、虞子期、桓楚、丁公、雍齒、周殷等人分頭隨霸王追趕韓信。韓信將霸王漸漸引入廣武山，鍾離昧急道：“廣武山只有此出路，倘韓信用兵阻塞山口，我兵決然受困矣！陛下未可盡力追趕，不如暫且紮營於此，略待後軍到來，以觀事機如何？”霸王道：“既無出路，且屯兵於此。待後軍到來再說。”忽見後軍來報：“後軍人馬被漢將樊噲、灌嬰截了一半，不得進發。”鍾離昧道：“前有大山之阻，後有漢兵圍繞，陛下不可在此屯兵。”霸王道：“山口把住，肯定有重兵圍繞，一時衝殺不出，不若仍舊追趕韓信，將此胯夫殺掉再說。”
二人相議未定，四面火炮齊舉，不知多少漢兵卷地面來。楚兵不戰自亂。霸王大怒，揮動人馬衝殺出來，正遇九江王英布攔住去路。霸王大罵：“叛國之賊，有何面目見我！”布曰：“放弒義帝乃汝所為，卻使天下諸侯罵我，我今日正欲誅此悖逆以明心事！”舉斧直取霸王，霸王舉槍交還。霸王與英布大戰五十回合。這時婁煩一面人馬衝來，季布、恆楚急舉兵器出馬，霸王看二將出馬對敵，於是收槍轉馬回到山阜。
正鬥間，曹參、柴武人馬又到，四面漢兵又圍繞上來，霸王急兜轉馬，見韓信在山頂上紮營高坐，兩邊笙歌齊奏作歡飲酒。霸王大怒罵道：“胯夫安敢欺我如此！”急令左右諸將催動人馬分頭上山，務要捉拿胯夫韓信。諸將得令正欲上山，忽見山上擂木炮石打將下來，軍士俱不能上。霸王切齒嗔目便欲親自上山，季布諫曰：“不可！韓信設此奸計，就是要讓陛下動怒親自上山，夜黑之際須防炮石流矢。不若暫過一宿，侯明日天曉再撞殺出去。”
不一日項王兵至垓下，漢兵四路雲集，項王全然不懼。韓信使將軍孔熙領兵為左翼，將軍陳賀領兵為右翼，自率諸將為中軍。又使將軍周勃、柴武領兵為後隊保護漢王。
韓信自率中軍出戰，兩陣對圓。楚兵人人奮勇個個爭先。但見煙塵漲天喊聲動地。這一場惡戰，殺了兩個多時辰不分勝負！項王殺得性起，大喝一聲匹馬陷陣，楚軍隨後如潮湧進。漢兵漸漸不能抵敵，韓信傳令退軍，項王引眾趕來。但聽第二次炮發，又有兩路伏兵截住項王。項王殺得性起，仍舊有進無退，漢軍伏兵迭起。項王殺開一重又復一重，殺到第七、八重的時候，部眾零落將弁傷亡，項王也自覺力疲，只好收兵退回營中，計點人馬已折一半。
韓信得勝而回，分撥將士四面安營，將楚軍圍了數重。為了瓦解軍心，韓信派人用牛皮製成風箏，上敷竹笛放到夜空中，風吹笛子發出淒涼的聲音，張良又令隨軍楚人唱起楚歌。楚軍聽到鄉音想起故鄉，鬥志都渙散了。其歌曰：
九月深秋兮，四野飛霜；
天高水涸兮，寒雁悲愴。
最苦戌邊兮，日夜傍徨；
披堅執銳兮，骨立沙崗！
離家十年兮，父母生別；
妻子何堪兮，獨宿孤房。
雖有腴田兮，孰與之守？
鄰家酒熟兮，孰與之嘗？
白髮倚門兮，望穿秋水；
稚子憶念兮，淚斷肝腸。
胡馬嘶風兮，尚知戀土；
人生客久兮，寧忘故鄉？
一旦交兵兮，蹈刃而死；
骨肉為泥兮，衰草濠梁。
魂魄悠悠兮，不知所倚；
壯志寥寥兮，付之荒唐。
當此永夜兮，追思返省；
急早散楚兮，免死殊方。
我歌豈誕兮，天遣告汝；
汝其知命兮，勿謂渺茫！
漢王有德兮，降軍不殺；
哀告歸情兮，放汝翱翔。
勿守空營兮，糧道已絕；
指日擒羽兮，玉石俱傷。
項王自念兵卒寡少糧食將盡，籌思無策。輾轉床上不能成寐。遂獨自出帳，走到營前散步。忽聽得遠遠唱歌之聲四處響應，側耳細聽字字清晰，暗自驚訝道：“此是楚歌，難道楚地都被漢人佔了？似此如何是好！？”項王鬱鬱不樂回到帳中，吩咐左右取出酒餚，又叫來虞姬與自己飲酒解悶。