項羽棄軍而逃，連劉邦都沒料到，等他接到消息的時候，天已經亮了。
劉邦立即下令，讓灌嬰率五千騎兵追殺。理論上來說，項羽已經出逃一夜了，烏騅馬奔速驚人，再追上他的可能性不大。可是項羽太心慌了，他瘋了一樣逃在最前面，帶出來的八百騎，竟然被他甩下了七百多，只有一百多人的馬匹好一些，勉強跟上了他。
渡過淮水，行至陰陵，項羽發現他迷路了，就向路邊的老農問路。那老農也捉急，故意往左邊指，等項羽發現左邊是一片沼澤，根本無法行走，再退回來的時候，灌嬰的騎兵已經追了上來。於是項羽再向東逃，越逃身邊的人越少，逃到東城，僅剩下二十八名騎士，而漢軍緊追不捨的，竟然有數千騎。
項羽為什麼非要逃得這麼快？倘以八百騎對五千騎，他還是有機會的。就因為他只顧自己不顧別人，落得個以二十八騎對數千騎，這時候他的心裡，一定是說不盡的懊惱鬱悶。
深切意識到了自己人格的悲哀，項羽的心理防衛機制再次啟動，拒絕承認自己有絲毫錯誤。他向二十八騎發表講話，曰：「我自起兵以來，到現在已經八年了，親身經歷過七十多次戰鬥，真是戰無不勝，攻無不克，從未打過敗仗，因此，我才做了天下的霸主。不料今天被困在這裡，這不是我的錯，我一點錯也沒有，是這老天太操蛋，非要欺負我。」
為了證明自己的觀點，項羽說：「現在我們向敵人發起攻擊，必須要做到三勝，潰圍——擊潰敵人，殺出重圍、斬將——斬殺敵將、刈旗——砍倒敵人的旗幟！」
項羽說罷，將二十八騎分為四隊，對著四個方向。對面的漢軍一層疊一層地包圍上來，項羽毫無懼色，說：「看我先給你們斬殺一將。遂率騎兵向漢軍疾衝了過去，漢軍果然被打得人仰馬翻，項羽親手斬殺漢軍騎將一人。」
項羽軍到達山東三處集合，漢軍再次黑壓壓地圍上來，項羽再次衝殺，斬殺漢將一人，殺死漢軍百餘人。然後項羽將自己的兵馬集中起來，發現自己僅亡兩騎，就對眾人說：「各位看我打得如何？」眾騎兵齊聲道：「果然跟大王說得一樣……」不過，他們心中肯定在想，靠，你這麼能打，如果跑得慢點，八百騎都在的話，今天咱們說不定就贏了。
項羽這時候贏得了軍心，率僅餘的二十六騎向前突擊，殺出一條血路，到達烏江。江面上，烏江亭長撐出一條小船，說：「江東地方雖然不大，但方圓也有千里，有民眾數十萬，足夠建立霸業。請大王急速渡江，這一帶只有我有船，你上了船，漢軍就沒咒念了。」
項羽搖頭，對烏江亭長說：「我一點錯也沒有，可是上天非要亡我，所以我不能渡江了。當初，我帶領江東八千子弟，渡江西征，現在沒有一個人生還，縱然是江東父老諒解我，繼續擁立我為王，我有什麼面目見這些父老？即使他們不譴責我，我也羞愧難容。」
聽項羽這麼說，可知他終於明白了，棄軍而逃，實在是他犯下的不可彌補的大錯。如果他不拋下十萬大軍——哪怕是他不拋下八百騎兵，都不至於把自己逼到這份上。但他真的沒有認錯的習慣，鐵嘴鋼牙，有死而已，絕對不認錯。
於是項羽對烏江亭長說道：「我知道你是忠良之人，我騎的這匹馬，只有五歲，所向無敵，一日可以行千里，我不忍心殺之，現在贈送給你。」
烏江亭長，他可能是唯一從項羽裡這裡得到什麼的人。而項羽那句不忍殺之，更暴露了他的心態——我得不到的，也絕不能讓別人得到，這是典型的暴戾之心。現在我們知道虞姬之死，並非是他擔心虞姬落入漢軍手中受辱，而是他絕不能讓別人得到如此美色，我寧肯殺了她，別人也休想染指。至於虞姬是不是想死，這個事不在項羽的考慮之內。
最後血拼開始了。
項羽命令所有的騎士均下馬步行——因為他要步戰，所以部下也不允許再騎馬。雖然騎戰更有優勢，但項羽習慣於把自己的限制強行加到別人身上。於是他的親隨們只能下馬步戰，而且持用的是短兵器，這實際上意味著一場小規模的屠殺。
項羽的親隨被漢軍屠殺，但項羽也在屠殺漢軍。他一個人殺死了漢軍將士數百人，自己也受傷十多處。
正殺得激烈，項羽偶然間回頭，忽然看到漢軍騎司馬呂馬童。當時項羽指著呂馬童，大聲說：「喂，你以前不是我的老部下嗎？什麼時候跳槽的？」
看這仗打的，項羽屠殺的，原來都是以前自己的老部下。所謂眾叛親離，就是這麼悲涼悲哀。
呂馬童認出項羽，急忙向漢軍將領王翳報告：「看，那個就是項王。」
項羽這時候真的打不動了，就對王翳說：「我知道漢軍要出千金懸賞我的人頭，還要封萬戶侯。為了讓你得到功賞，請你把我的頭拿去吧。」
說罷，項羽自刎而死。一代霸王，就此終結，徒留下了千古傳奇，百代憂傷，以供後人憑弔。
漢將王翳衝過來，割下了項羽的首級，其餘的漢軍也蜂擁而上，刀子嘁裡卡喳往項羽身上招呼，頃刻間將項羽分屍，屍塊大家一人抱一塊，拿回去邀功。
楚霸王自刎烏江的消息，甫一傳回漢營，漢營中隨即衝出一隊騎兵，直衝入齊軍韓信的營中。韓信聽到動靜不對，急忙出來時，正看到漢軍騎兵為首者的那張熟悉的臉：
劉邦！
只見劉邦奔行如電，霎時就衝入了韓信的中軍帳，佔領了韓信用來調兵的印璽和符節。回過頭來，看著劉邦那張不可捉摸的嘴臉，韓信終於明白了：
項羽死了。
作為劉邦的頭號敵手，他韓信，卻是一點心理準備也沒有。
但新的戰役，已經拉開了帷幕。