项羽军中上下见回乡在望，兴奋不已，但接报韩信军队有异动，项羽深信刘邦，未有在意。刘邦担心韩信对付项羽，追问樊哙等人军情，但众支吾以对。刘邦发现韩信和吕雉早已部署好伐楚大计，只有自己被蒙在鼓里，怒不可遏，斥众人卑鄙，但众人满不在乎。
刘邦欲向项羽告密，但其使者被吕雉所杀，刘邦怒极。张良外游归来，刘邦与他商量，但张良竟支持伐楚，刘邦对人性变脸感心寒。吕雉和韩信逼刘邦为出师批出皇命，刘邦拒绝，吕雉等下跪恳求了一日一夜。刘邦苦思多时，终答应出兵。
韩信在垓下部署有重兵，且该处地形险峻，只要逼项羽到垓下，必能捕杀之，吕雉大赞好计谋。韩信吩咐刘邦修书给项羽，以令楚军更疏于防范，刘邦致函项羽贺其大婚，更送上美酒。
刘邦见时机成熟，向项羽下战书，项羽始知刘邦诡计，怒不可遏，决定与他决一死战。项羽感此战凶险，把虞姬送回彭城躲避，二人依依不舍。项羽判断韩信用兵之法后，决定下令军队直奔彭城，以重张旗鼓。项羽虽被韩信追逼，但阵脚未乱，全力赶返彭城，令韩信无计可施，欲放弃追击项羽。时英布等竟劫持虞姬到垓下，项羽不惜一切赶到垓下救人。韩信派员在楚军营地大唱楚歌，令楚军思乡情切，项羽的八千子弟兵一夜四散。