项羽话音刚落，汉军已经从四面八方迅速包围了上来，把山峦团团围住。项羽随即把身边的二十八名骑兵分成四队，与汉军形成了对峙之势。在东边，有一个不知天高地厚的汉将，带领着士兵冲上山坡，妄图活捉项羽。项羽对身边的骑兵们说：
“你们瞧好了，我要亲手刺死这个将领！”
说着，他就要扬鞭策马冲上前去，接着又回头对骑兵们嘱咐道：
“你们可以从四面八方冲下山去，到东山脚下集合，然后再分三处驻扎。”
于是项羽大声吼叫，举起戟快速冲下山去，一碰到汉将，就用力刺去。汉将躲闪不及，一下子被刺中，骨碌碌地滚下山去，很快就死了。汉军士兵看到后，都吓得逃跑了，项羽便骑着马冲下了山。山下的汉将仗着自己人多，把项羽团团围住，围了好几层，但都被项羽一一打败，杀得他们连连后退。汉军的骑兵将领杨喜，鼓起勇气追了上去。项羽只是回头大声一吼，那威猛的气势竟让杨喜的人马吓得连连后退，足足倒退了一两里远。就连项羽麾下的那二十八名骑兵，也迅速聚集过来，他们先与项羽确认了眼神，仿佛是在确认彼此的安危，然后按照之前的部署分三个方向快速奔驰而去。汉军见状，也从后面紧追不舍，但由于不知道项羽具体在哪个方向，他们也只好分兵三路，企图包围并追捕项羽。项羽左手握着戟，右手持剑，时而劈砍，时而刺杀，动作迅猛无比。他成功地斩杀了一名汉军都尉，还剁死了几十上百名汉兵，最终成功杀出重围。之后，他又救出了两处被围困的骑兵，大家重新聚在一起。项羽清点了一下人数，发现只少了两个骑兵。他笑着对身边的骑兵们说：
“我这一仗打得怎么样？”
骑兵们纷纷跪拜在地，齐声回答：
“正如大王所说，英勇无比！”
据统计，项羽从山上冲杀下来，连续进行了九次激烈的战斗，汉军士兵只要一看到项羽，就吓得四散溃逃。因此，后人把这座山称为九头山，也叫四溃山，以此来纪念项羽的英勇战绩。
项羽成功地从包围中突围出来，一路逃到乌江。这时，他遇到了乌江亭长，亭长已经把船停在了岸边，邀请项羽渡江逃生。亭长急切地劝说道：
“江东虽小，但也有上千里的土地，足够您在那里称王了。现在我这里只有这一艘船，希望大王您能赶紧渡江！”
项羽听了亭长的话，苦笑了一下（这苦笑中透露出比哭泣还要深沉的悲哀和无奈），说道：
“上天已经要让我灭亡了，我渡江还有什么意义呢？况且当初我率领江东子弟八千人渡过乌江西征，现在却没有一个人能活着回来。就算江东的父老乡亲们还念及旧情，同情我，愿意再让我称王，我又有什么脸面去面对他们呢？”
说着，后面的尘土再次扬起，项羽料想是汉军又追上来了。亭长再次催促项羽赶紧上船。项羽长叹一声，说道：
“我知道您是一位忠厚善良的长者，您的深情厚谊让我十分感动，只是我现在没有什么可以报答您的。只有我这匹乌骓马，跟了我五年了，日行千里，战场上无人能敌。现在我不忍心杀掉它，特地把它赠送给您，您见到这匹马就如同见到我一般。”
项羽一边说着，一边从马背上跳了下来，他命令手下士兵将马牵给亭长，并吩咐其余的骑兵也都下马，改为步行，各自手持短刀，转身准备迎战即将到来的汉军。很快，汉军士兵们一同赶到，项羽再次鼓起勇气，奋力迎战，他胡乱挥砍，接连杀死了数百名汉军士兵，但自己也被刺中了十几处伤口。突然，他看到有数名骑兵快速接近，其中一人他认了出来，是吕马童。项羽用凄凉的声音对吕马童说：
“你不是我以前的老朋友吗？”
吕马童不敢直接看项羽，只是匆匆瞥了一眼，然后转头对身边的将领王翳说：
“这位就是项王。”
项羽接着说道：
“我听说汉王出了高价悬赏我的人头，得到我的首级就能得到千金和万户的封邑。我今天就做个顺水人情，把我的人头送给你们吧！”
说完，他便举起剑自杀了，去世时年仅三十一岁。项羽已经去世，他身边的二十六名骑兵也都各自逃散了。
项羽自杀后，汉军的将领们开始争夺项羽的尸体，甚至为此自相残杀，死了不少人。最后，王翳得到了项羽的头颅，而吕马童、杨喜、吕胜和杨武四位将领则各自得到了项羽身体的一部分。他们拿着这些部分去向汉王报功。汉王让人将五部分拼凑起来，发现果然完整无缺。于是，汉王对五人进行了封赏，封吕马童为中水侯，王翳为杜衍侯，杨喜为赤泉侯，杨武为吴防侯，吕胜为涅阳侯。楚国各地纷纷见风使舵，主动请求投降，只有鲁城坚守不降，久攻不下。汉王对此大为震怒，亲自率领军队攻打鲁城，恨不能立刻攻入城中，将全城百姓屠杀干净，把鲁城夷为平地。然而，当大军抵达城下时，汉王却意外地听到了一种悠扬动听的读书声，这使他心中不禁产生了怜悯之情。他转念一想：
“鲁国一向重视礼义，现在他们为了坚守节操而抵抗，这是不能算作错误的。我与其强行攻打，不如想办法进行招抚，这样或许更为妥当。”
这一转念之间，便展现出了汉王作为一代开国君主的豁达与智慧。他命令将士将项羽的首级挑在竿上，高高举起给城上的守兵看，并传令下去，只要投降就可以免死。于是，鲁城的官吏和百姓纷纷打开城门，投降了汉军。早先，楚怀王曾经封项羽为鲁公，所以现在鲁城是最后一个投降的。汉王因此命令按照鲁公的礼仪来收敛安葬项羽的尸体。他在谷城的西边选了一块地方，挖好墓穴筑起坟堆，并亲自为项羽发丧。同时，他还命令文书官员撰写了一篇祭文，内容大致是说：
我们曾经如同兄弟一般，并非仇敌，你拘禁了我的父亲太公却没有杀害他，俘虏了我的妻子吕后却没有侵犯她，还留养了她们三年，这足见你对我的深厚情谊。如果你死后有知，应该能接受我这一杯酒作为祭奠吧。
当汉王亲自到项羽的墓前进行祭奠，并朗读祭文时，他也忍不住流下了眼泪，泪水不断地滑落。但也许这泪水并不完全是出自内心的真实感受。在场的将士们都被汉王的情绪所感染，纷纷感到动容。祭奠仪式结束后，大家才返回。吕马童作为项羽的老朋友，不知道他在这个时刻是否也有所感触。现在，河南省河阳县有项羽的墓，那里就是他自杀的地方，也就是现在的乌江浦，位于安徽省和县的东北方。那里还保留着一座庙宇，被称为西楚霸王庙，这里就不再多做详细描述了。
汉王下令宽恕项羽的家族成员，对他们既往不咎，不再追究任何罪行。同时，他得知项伯已经在张良的军营中，便特别召见了他，并赐予他射阳侯的爵位，还赐给他刘姓。虽然项伯为了个人利益而背叛了项羽，对此他内心肯定感到有些惭愧。此外，项襄、项佗等人也都得到了封侯的荣誉，并被赐予了刘姓，他们的待遇与项伯相同。至于项伯与汉王家族联姻的事情，史书中并没有明确记载，可能是被汉王故意忽略了。此时，各路诸侯都纷纷向汉王表示忠诚，上书祝贺。然而，只有临江王共敖的儿子共尉，他继承了父亲的爵位成为新的临江王，但因为他仍然感念项羽的旧恩，所以不愿意归顺汉王。于是，汉王派遣刘贾等人率领军队前去讨伐。仅仅用了十天的时间，刘贾等人就成功地将共尉擒获并带回，江陵也因此被平定。
汉王回到定陶后，和张良、陈平两人密谈了很久，之后立即赶往韩信的军营。韩信见状连忙起身迎接，恭敬地请汉王坐下。接着，汉王当面告诉韩信：
“将军你多次立下大功，平定了许多强敌，你的功劳我会一直记在心里。现在我们应该停止战争，让百姓得以休养生息，不再让军队出征。所以，将军你需要交回兵权，还是回到原来的封地去镇守吧！”
此时，韩信无法反驳，只好拿出印信，交给了汉王。汉王拿到印信后，就直接带走了。不久之后，又传来一道新的命令，内容大致如下：
由于楚地已经平定下来，而义帝没有留下后代，考虑到齐王韩信是在楚地长大的，对楚地的风俗习惯非常熟悉，因此决定改封他为楚王，让他镇守淮北地区，并将下邳作为他的都城。另外，魏国的相国彭越，因为他勤勉地安抚魏国百姓，并且多次打败楚军，立下赫赫战功，所以现在决定将魏国的土地进一步加封给他，并封他为梁王，都城设在定陶。彭越被加封爵位，心里自然是乐开了花，他赶忙到汉王面前表达感谢，接受了新的印信后就高兴地离开了。而韩信呢，他的封地从齐国变成了楚国，他心里清楚这是汉王还记恨着以前的事情，不想再让他做齐王。不过韩信转念一想，能穿着华丽的衣服回到家乡，也算是在乡亲们面前光耀门楣了，想来想去，觉得还是按照命令行事，风风光光地回去算了。于是他也交出了齐王的印信，换上了楚王的印信，准备启程了。
到达下邳后，韩信立刻派人去寻找曾经施舍饭食给他的漂母，以及那个让他从胯下爬过的恶少年。漂母先被找到了，韩信立刻起身去迎接她，对她表示慰问，并特别赏赐了她一千金。漂母感激地拜谢之后，就离开了。这真可谓是人一旦地位提升，就连过去的一餐饭都显得价值百倍了。不久之后，那个恶少年也被带来了，他吓得脸色苍白，趴在地上请罪。韩信却笑着对他说：
“我难道会是那种心胸狭窄、有仇必报的人吗？你不用害怕，我还要任命你为中尉官呢。”
少年连连磕头说：
“我过去太糊涂了，不小心冒犯了您，现在您宽恕了我，不杀之恩就像让我重获新生一样，我怎么还敢奢望得到封赏呢？”
韩信又说：
“我真心想让你做官，你何必推辞呢！”
少年于是再次磕头感谢，然后站起身来离开了。韩信转头对身边的人说：
“这其实也是个勇敢的人，当初他侮辱我的时候，我难道不能和他拼命吗？但那样死了也没有意义，所以我才一直忍耐到现在，才有了今天。”
韩信身边的人都很佩服他的宽宏大量，都纷纷称赞他是个贤能之人。韩信又与梁王彭越、淮南王英布、韩王信、原来的衡山王吴芮，以及赵王张敖（这一年张耳因病去世，张敖继承了赵王的爵位）和燕王臧荼等人一起，联名上书给汉王，尊称他为皇帝。他们在奏疏中大致写道：
“以前秦朝暴虐无道，遭到天下人的共同讨伐。大王您最先攻入关中，捉住了秦王，为平定天下立下了最大的功劳。您使国家从危亡中安定下来，拯救了衰败的局势，延续了已经断绝的统治，使万民得以安定。您的功劳之大，恩德之厚，都是无人能及的。您还对诸侯王们施加了恩惠，让有功的人能够建立自己的国家。现在土地已经分封完毕，但大家的地位名号却没有明确的上下之分，这与大王您显赫的功德相比，实在是不相称。我们怀着必死的决心，恭敬地再次叩拜，呈上皇帝的尊号，恳请您准许我们这样做！”
汉王收到诸侯王们的奏疏后，召集了朝廷大臣们，对他们说道：
“我听说自古以来，只有贤能的君王才能被称为皇帝，如果只是个空有其名的虚衔，没有实际的权力，那就没什么值得追求的。现在诸侯王们一致推崇我，但我自认为德行不够，怎么敢接受这个尊贵的称号呢？”
大臣们都异口同声地回答：
“大王您是从卑微的出身一步步走来的，您讨伐不义之人，册封有功之臣，平定了整个天下，让功臣们都得到了封地，这足以看出您大公无私。现在您的恩德已经遍布天下，诸侯王们都无法与您相比，您得到这个称号是名副其实，应该坐上皇帝的宝座，这是天下百姓的福气啊！”
汉王还想继续谦让帝位，但朝廷内外的臣僚们再次一起上书请求，坚持要汉王称帝。于是，汉王命令太尉卢绾和博士叔孙通等人挑选吉日，制定登基大典的仪式。就在汜水的南面，汉王举行了祭天祭地的仪式，正式登上了汉帝的宝座。文武百官都前来朝贺，汉王还颁布了大赦天下的诏令，追封自己的母亲刘媪为昭灵夫人，册封王后吕氏为皇后，王太子刘盈为皇太子。之后，汉王又连续发布了两道诏书，分别册封了长沙王和闽越王。诏书的具体内容如下：
原来的衡山王吴芮，带着他的两个儿子和一个侄儿，率领着百越的军队，帮助其他诸侯一起讨伐残暴的秦朝，立下了大功，因此被封为衡山王。但后来项羽侵占了他的领地，把他降为了番君。现在，我决定把长沙、豫章、象郡、桂林、南海这些郡的土地都封给番君吴芮，正式立他为长沙王。这是天命所归，你们都要恭敬地遵从！
吴芮的封国在历史上存在的时间最长，所以在这特别记录下了这道诏书。原来的粤王无诸，是越王勾践的后代，他的家族姓驺。无诸的家族世代都在供奉越国的祭祀。然而，秦朝侵占了他们的土地，导致他们无法进行正常的祭祀，祖先的灵魂也无法得到安息。当诸侯们联合起来讨伐秦朝时，无诸亲自率领闽中的军队，协助诸侯们共同灭掉了秦朝。但是，项羽在胜利后却没有封无诸为王。现在，我决定封无诸为闽越王，让他统治闽中的土地，确保他不会失去应有的地位和职责，以此来酬谢他的功劳。在这特意把这道诏书记录下来，也为后面提到的闽越地区出现的不安定情况埋下了伏笔。
那个时候，诸侯王们根据分封得到了土地，总共有八个国家，分别是楚国、韩国、淮南国、梁国、赵国、燕国，以及长沙国和闽越国。除了这些封国之外，其他地方还是按照郡县制来管理，每个郡县都设置了相应的官员，这和秦朝的制度是一样的。汉王命令诸侯王们都停止战争，回到自己的封国去。他们的部下士兵，除了根据能力授予官职的以外，也都让他们回家去了，并且免除了他们家庭的赋税。与此同时，汉王启程前往洛阳，并把洛阳作为了国家的都城。汉王特地派遣了大臣前往栎阳，去迎接他的父亲太公、妻子吕后以及太子刘盈。同时，他还派使者回到沛县的老家，把二哥刘仲、侄子刘信，还有同父异母的弟弟刘交都接了回来。此外，汉王还顺便把他在未发迹时交往的情人曹氏，以及定陶人戚氏父女也接了来。曹氏生的儿子叫刘肥，戚氏生的儿子叫刘如意，他们当然也被一起带到了都城。父子、兄弟、妻妾、子侄们陆续到来，齐聚皇宫，每个人都高兴得不得了，拍手欢庆。汉帝也是满心欢喜，无法用言语来表达。后来，汉帝被追尊的庙号叫做高皇帝，又因为他是汉朝的开国皇帝，所以被尊称为汉高祖。
高祖在平定了天下之后，开始着手规划国家的政治事务，为此他忙碌了好几个月。从春天一直到夏天，各种事情才慢慢有了个大概的眉目，他才稍微有了些空闲时间。于是，高祖在洛阳南宫举办了一场盛大的宴会，邀请所有的群臣一起来参加。酒过几轮之后，高祖向众人宣布说：
“各位列侯、将领们，是你们辅佐我得到了这个天下。今天，我们君臣在这里欢聚一堂，我希望大家能够直言不讳地回答我的问题，不要有任何的顾忌。我想问的是，我为什么会得到这个天下？而项氏又为什么会失去这个天下呢？”
这时有两个人站起来，异口同声地回答说：
“陛下您平时对待别人，有时候可能会显得有些傲慢无礼，这一点上确实不如项羽的宽厚仁慈。但是，陛下您有一个优点，那就是每当派人去攻城掠地时，只要攻下一座城池，就会立刻把它作为封赏，与天下人共享利益。因此，大家都愿意为您效力，您才能够得到这个天下。而项羽呢，他嫉妒贤才，害怕有能力的人超过自己，又多疑善变，喜欢猜疑别人。即使打了胜仗，他也不奖赏有功之人；即使得到了土地，他也不分给有功之人。这样一来，人心就涣散了，身体也疲惫了，所以他才失去了天下。这就是您和项羽得失天下的区别所在。”
高祖听了他们的话，定睛一看，原来是高起和王陵两人。他笑着对他们说：
“你们只知其一，不知其二。在我看来，得失天下的原因，关键在于如何用人。比如，在军帐中制定作战策略，能决定千里之外的胜负，这方面我不如张良；安定国家，安抚百姓，确保军粮源源不断地运送到前线，这方面我不如萧何；统领百万大军，战无不胜，攻无不克，这方面我不如韩信。这三个人是当今的豪杰，我能够全心全意地任用他们，所以我才能得到天下。而项羽呢，他只有一个范增，却还不能充分利用，难怪最后会被我所灭掉！”
群臣听了高祖的这番话后，都纷纷离开座位，跪拜在地，称赞这是至理名言。高祖非常高兴，又让大家回到座位上，继续饮酒，直到尽兴才散去。