公元前202年10月，在距離滎陽約兩百公里的陽夏城南，漢軍追到楚軍。劉邦停止進軍，派使者招韓信、彭越前來會合。韓信和彭越都沒來。韓信認為楚漢既然簽過和約，一方毀約再打與自己沒有關系了，我安心當我的齊王。彭越借口魏地剛剛平定，還有安撫工作急需要做，一時半會來不了。
楚漢在固陵（河南太康縣東南）打了一仗，史稱“固陵之戰”。漢軍戰敗。劉邦立即調整戰略，命令漢軍主力堅守營壘，不再貿然出擊。漢軍后方穩定，糧草供應充足，不怕打持久戰。在整個楚漢戰爭中，項羽常勝卻越來越弱，劉邦屢敗屢戰卻越戰越強，重要原因之一就是項羽沒有經營好關中，劉邦奪取關中建設成穩固的根據地。現在流的血淚都是當初腦子進的水，項羽后悔也來不及了。
劉邦判斷項羽計劃前往楚國的故都壽春（安徽壽縣）據守，他命令族兄劉賈領一支兵，渡過淮河，率先占領壽春，截斷項羽的退路。同時，劉邦發揮了他的特長，開展統戰工作，楚將靈常棄楚投漢。靈常在漢朝獲封陽羨候。
張良獻計，勸說劉邦答應韓信和彭越共分天下，以爭取他們的支持。劉邦同意了。劉邦書信告知陳地（河南東南部）以東至沿海的地區分給齊王韓信；把睢陽以北至谷城（山東東平縣）的地盤劃給彭越，封彭越為王。信一發出，韓信、彭越都帶兵來了。張良計策的精髓在于大大小小的矛盾中，先抓住主要矛盾，當前的主要矛盾仍在楚漢之間。
公元前202年11月，蕩平淮北的灌嬰騎兵部隊與漢軍主力在頤鄉（河南鹿邑）會合。楚漢雙方爆發陳下之戰，楚軍戰敗。項羽南逃到城父（安徽亳州城父集），據城堅守。同時，劉賈策反楚大司馬周殷，周殷與英布合兵一路，與劉賈會合，北上城父攻打項羽。幾路漢軍在韓信的統領下，強攻下城父，拔掉項羽最后一個據點。
項羽逃到垓下（安徽靈璧），漢軍迅速跟上，在垓下將十萬楚軍團團包圍。公元前202年12月，轟轟烈烈的楚漢爭霸終于進入尾聲。一場在中國歷史上具有里程碑意義的著名戰役——垓下之戰即將上演。這是一場衍生出最多歷史典故的戰役，這是一場徹底終結楚漢相爭局面的戰役。
