话说项王率领骑队八百余人，脱出重围，随行军士，一路陆续逃走。直至淮水河边，觅得船只，渡过对岸。回顾部下，只剩了百余人！又前行半日，到了阴陵，忽然迷失道路。瞥见路旁有一农夫，项王上前向之问路。农夫见是项王，知道兵败逃走，心恨其人平日暴虐，便想骗其陷入绝地，不能走脱。于是故意指着左边说道：“可由此路前进。”项王信以为实，策马前进，行了数里，却遇一个大湖，横住去路。项王方知受欺，重复折回原处，觅路行到东城，随身仅余二十八骑。
此时灌婴率领马兵五千随后追到。项王自知众寡悬殊，不能逃脱，因对部下二十八人道：“吾自起兵，至今八年，身经大小七十余战，未曾一次败北，所挡必破，所击必服，遂至称霸天下。岂料，今晚困于此！此乃上天有意亡我，非我不能取胜！今日固当决一死战。但诸君观我必当突围斩将，三次胜敌，使诸君知乃天亡我，非用兵之罪！”项王言罢，乃引二十八骑，上一小山，布成圆阵，各执兵器向处。
汉兵追到，将山围住。项王对部下道：“诸君看我斩其一将。”遂命二十八骑分为四队，四面直驰下山，约定：“同到山之东边取齐，再分作三处驻扎。”于是，项王大声一呼，二十八骑一齐大呼，纵马驰下。
汉兵素畏项王，今见楚军四面驰下，也不知项王所在，尽皆退避，裂开一条道路，让楚军杀出。项王趁势斩了一员汉将，突出围外。汉骑将杨喜见项王走脱，便策马追赶。项王正行之间，闻得后面鸾铃声响，知是有人来追，急回过头来，大喝一声。杨喜只顾向前追赶，不提防被项王一喝，直如迅雷震耳，魂飞魄散，连着坐下战马，都受大惊，一直倒退数里之远！项王到得山东，果然会合部下，分作三处。汉兵追来，不知项王究在何处？也将兵分为三队，一齐围住。项王又冲出围来，斩了汉军一员都尉，杀兵士数十人，救出两处部兵，复聚一处。点算二十八骑，仅失去两骑。项王对部下道：“吾言何如？”部下尽皆心服，齐答道：“大王之言果验！”后人因名其山为“四溃山”。
项王遂引部下到了乌江之旁，意欲渡江。恰遇乌江亭长遣人撑船，泊在岸边。见项王到来，便迎住说道：“江东虽小，地方千里，人众数十万，亦足立国称王，望大王速即渡江。今惟臣有一船，汉兵纵使迫到，无船可渡，大王尽管放心。”项王见亭长甜言蜜语，情形可疑，暗想：“莫非设计诱我上船，趁势擒住，献与汉王邀功？我若被擒，不惟失却身分，而且玷了名声，岂可落他圈套！但我若露出迟疑之状，被他看破，不免笑我胆怯。为今之计，惟有设词谢绝。”项王因含笑对亭长道：“天既亡我，我何必渡！况我率领江东子弟八千人，渡江西行，如今竟无一人随我回家。纵使江东父兄见我可怜，奉我为王，我更有何面目与之相见？又纵使父兄并不责问，我心独不惭愧？”说罢，长叹一声，指着坐下骓马，对亭长道：“吾骑此马已历五年，临阵战争，所向无敌，曾一日行千里之路，今不忍杀之！吾知汝乃忠厚长者，故特赐汝。”说罢，跳下马来，将马交付亭长。又命部下二十六人，尽皆下马步行。项王见追兵已近，令部下各持短兵接战。项王奋勇厮杀，汉兵遇着便死。此一阵，连杀汉兵数百人，项王身亦受伤十余处。自知力竭，便欲寻个自尽。却望见汉军骑司马吕马童，说道：“汝岂非吾之故友乎？”吕马童闻说，望了项王一面，用手指示与王翳道：“此乃项王也！”项王因对吕马童道：“吾闻汉王悬出赏格，得我头者，赐金千斤，邑万户。吾因汝是故友，今特卖个人情与汝。”说罢，拔剑自刎而死。王翳乖觉，骤马取了项王首级。汉兵见项王已死，一拥上前，各想分取项王尸身，邀得重赏。彼争此夺，自相杀死数十人。项王肢体，竟被分为四段。
杨喜、吕马童、吕胜、杨武四人，各得一段，齐向汉王报功。汉王命五人各将所得首级、肢体凑合一处，验得果是项王全身，于是将悬赏万户之地，分为五国，封五人皆为列侯。此时，垓下楚军闻项王身死，楚将季布、钟离昧二人易服逃去，余人皆来投降。内有楚将丁公，自恃前在彭城曾经放走汉王，留下人情，以为：“此次汉王见我，定加优待”，遂到汉营求见。谁知，汉王一见丁公，记起前事，即喝令左右将丁公捆绑，巡行各营一周，说是：“丁公为臣不忠，以致项王失了天下。”因命将丁公斩首示众，使后来为人臣者，勿学丁公模样。汉王既斩丁公，其余降将，一律授以官职，命人安抚楚地各城。各城守将，闻风尽皆归服，只有鲁城坚守不下。汉王大怒，自引大军围之，欲待城破，屠其人民。忽闻得围城之中犹有弦歌读书之声，因转念道：“鲁乃礼义之国，或者不知项王果死，故特尽忠坚守？”遂令人持项王首级，与城上人观看。城上认是项王之头，方始开城迎降。
汉王因怀王初封项羽为鲁公，此次项羽死后，鲁地又最后降，遂命收拾项王尸身，用鲁公礼葬于谷城。汉王亲自设祭，哭泣尽哀而去。所有项氏支属，一概不诛。内中项伯等四人，有功于汉，皆封为列侯，赐姓刘氏。至今河南河阳县有项羽墓。又安徽和县东北乌江浦，有西楚霸王庙。清人黄景仁有《乌江吊项羽》诗道：
愤王遗像黯承尘，已事空悲五裂身。
百二山河销赤炬，八千子弟走青磷。
好寻鬼母挥余泪，自有狮儿作替人。
王气东南来尚早，不须亭长在江滨。
项王已死，各国皆已归汉。惟有临江王共尉，乃共敖之子，嗣父为王，不肯来降，汉王遣刘贾领兵讨平之。汉王自由鲁地回到定陶，驰入韩信营中，再夺其军。因下令道：“义帝无后，新定楚地无人镇抚，齐王韩信熟悉楚国风俗，兹立韩信为楚王，据有淮北之地，建都下邳。立彭越为梁王，据有魏地，建都定陶。又，韩王信前在荥阳为楚兵所擒，后得逃归，仍立为韩王，封以颍川之地。”并下令大赦天下。汉五年春正月，各国国王相聚会议，欲尊汉王为皇帝，遂上疏道：
楚王韩信，韩王信，淮南王英布，粱王彭越，故衡山王吴芮，赵王张耳，燕王臧荼，昧死再拜上言大王陛下。先时，秦为无道，天下诛之，大王先入关中，降秦王，存亡继绝，以安万民。功盛德厚，又加惠于诸侯王，有功者皆得分地，而位号同等，无上下之别，何以表著功德，传示后世！谨昧死再拜上帝尊号。
汉王见疏，推让道：“寡人闻‘帝号惟贤者始得有之’。今诸侯王皆推寡人，寡人何以克当？！”诸侯王皆道：“大王起细微，灭乱秦，诛不义，平定天下，德施四海，宜居帝位，天下幸甚！”汉王道：“既承诸侯王厚意，寡人敢不从命！”于是，诸侯王及太尉卢绾等三百人，与博士叔孙通，议定即位礼节。择二月甲午日，汉王即皇帝位于汜水之阳，是为汉高祖。下沼追尊刘媪为“昭灵夫人”，立王后吕氏为皇后；太子为皇太子。封故衡山王吴芮为长沙王；故越王无诸为闽越王。命诸侯王各自罢兵归国，高祖自率群臣，定都洛阳。
自从陈胜起兵，天下大乱八年，至此复归统一，成立汉家三百年基业。后人有诗咏道：
秦皇雄武并六国，欲立万世帝王业。
销兵铸锯也乱萌，焚书坑儒积威劫。
筑城万里北防胡，戍兵五岭南平粤。
域中驰道几周游，海上仙山劳梦结。
平吞泾渭起阿房，更鉴骊山营墓穴。
一朝命尽沙丘宫，奄竖生心谋篡夺。
泉合鱼烛肉未寒，篝火狐呜难先发。
亡秦岂必定胡人，张楚何期由戍卒。
一夫袒臂万方应，星火涓流势莫遏。
望夷昏主已亡身，轵道降王终屈膝。
环楼绮殿一炬收，金凫银雁骈车出。
沐猴霸王思归乡，斩蛇帝子恨失职。
登坛国士一军惊，传檄三秦期月克。
龙争大野苦未休，鹿逐中原更谁得。
百战百胜势终穷，斗智斗力谋竟获。
未须绛灌夸战功，肯许良平炫奇策。
经营天下岂力征，成败人心关顺逆。
巍巍帝位汜水阳，传世十二年三百。
不阶尺土扫群雄，一代兴王开火德！