韓信和項羽的首次，也是最后一次的交手，就是在垓下之戰。這場戰役是漢軍對楚軍的圍殲戰，此戰之后，項羽烏江自刎，劉邦一統天下，稱帝建立西漢政權。劉邦的漢軍和項羽的楚軍，一直相持不下，最終雙方約定，以鴻溝為界，鴻溝以西歸劉邦，鴻溝以東歸項羽。劉邦同意了項羽的停戰請求，項羽為了表示停戰的誠意，放回了劉邦的家人劉太公和呂雉。網賺項目
韓信將這三十萬大軍分成三部：一部親自率之，直接迎戰項羽；一部由大將孔熙率領，埋伏在左翼；一路由大將陳賀率領，埋伏在右翼。除去韓信三十萬，劉邦還自將十萬卒為后軍，周勃與陳武兩支預備隊則安排在最后。最終，投入戰場的漢軍總計四十多萬，他們呈三層梯隊縱深部署，其中各自內部亦有多重梯隊，分工明確，最終，楚軍在三面夾擊中被擊敗，項羽被迫退回垓下城。
“鴻溝和議”之后，項羽率兵東撤，劉邦則在張良、陳平的建議下撕毀協議率兵追擊，同時令齊王韓信、梁王彭越盡數揮軍南下，又令劉賈聯合英布自淮地北上，五路大軍對項羽展開合擊。項羽撤退至陽夏后，被劉邦大軍追殺，項羽戰敗，楚國大將周將軍被俘，項羽被迫退至固陵，并留鐘離眜駐守固陵保證后路安全，劉邦追擊至固陵，被斷后的鐘離眜擊敗，不得不暫時停止追擊，項羽得到了短暫的喘息之機。
等項羽逃到烏江邊的時候，身邊只剩下十幾個親信，想想當年意氣風發打天下，如今卻這番潦倒，項羽實在無顏面面對江東的父老鄉親，拔劍自刎。而且，哪怕項羽真的渡江了，能不能逃脫其實也不好說，畢竟以韓信的兵法謀略，都算到項羽會逃到烏江這一步了，不在烏江對面埋伏一支兵馬，似乎也不是他的風格。
