韓信聽到報告立刻站起身來。
劉邦就出兵事宜提出具體交換條件，因此，韓信的心已大大傾向劉邦。不過，就奪權這個觀點而論時，似乎是項羽較為容易。正在思索之際，項羽派遣的使者來到。
「先看項羽的信怎麼說，然後再做決定吧！」他去掉竹簡文書上的封泥，開始閱讀項羽的來信。才讀到一半，他已臉色蒼白，持著竹簡的雙手顫抖起來——這是因為勃然大怒的緣故。
信上所寫大意如下：
天下形勢已定。楚之霸王（指項羽而言）將不需任何人之援助而成為天下主。近聞各地小諸侯企圖對楚派遣援兵以表功勛，楚霸王視馳援為應有之事，故無功勛可言，但對未派遣援兵者，定以大軍討滅……
連爬過別人胯下之事都做得到的韓信，是個非常冷靜又有耐性的人，但讀完這封信時，他卻怒不可遏。
這樣傲慢的態度豈可容忍！
韓信想起過去在項羽麾下的情形。他迄今忘不了當時受到的種種屈辱。他嘔心瀝血想出的計策，連一次也沒被理睬，項羽甚至連「讓我考慮看看」的表示都沒有。對韓信而言，這是比鑽過別人胯下更難以忍受的屈辱。
憤怒帶來憎惡。
勢力再怎麼大，你畢竟只是個野蠻人……聽說曾經向漢王劉邦開口要求單打獨鬥，結果卻被拒絕，我倒要看你還能逞威多久！
項羽的信當然是張良偷天換日寫成的。韓信甚至有這樣的存疑：在雙雄爭霸已到攤牌的此時，項羽憑什麼敢採取如此的姿態？這封信真的是項羽寫的嗎？
而憎惡感卻壓下了這個疑問。對方是過去根本沒把我韓信看在眼裡的愚笨項羽，至今仍對自己持有優越意識是想像得到的。好！那我就給你顏色看吧！
「準備出兵！」
韓信為了援助劉邦，立即發布出兵命令。實際上，這次的出兵不如說是為了攻滅項羽而發起的。
韓信由齊——現在的山東省南下。
與此同時，項羽部下大司馬周殷叛楚降漢，攻佔了一個叫「六」的城。六城在淮水之南。同在淮水之南的偏東處壽春，則有劉賈之軍隊。
項羽軍團在南北慢慢受到雙向逼迫。這時，西方更有黥布軍隊出現，佔領了城父。
項羽進入一個叫垓下的城鎮，築起壁壘，準備以十萬軍士據守此地。
這是孤注一擲之舉。
韓信將自己的全部兵力投入對漢之支援。不僅如此，他更在這天下一分為二的大戰鬥場里打頭陣。
如張良所預測，在六比四的情形之下，原本觀望的地方軍閥，已爭先恐後地靠向漢了。
——攻打垓下！
這已成了他們的共同口號。
參加垓下包圍戰的諸軍，為數達三十萬之多。
漢軍的先鋒是韓信軍團，左翼則為其部將孔熙，右翼是費侯陳賀將軍。
劉邦跟在韓信後面進軍。劉邦主力的後方是周勃和柴武之部隊。
劉邦委託韓信指揮三十萬大軍。這一點充分顯示劉邦器量之大。而欣然接受的韓信，在指揮上當然格外用心。
漢軍重重包圍垓下。
城內軍糧並不豐富。士氣甚為低落，逃兵與日俱增。
韓信從會合於垓下的諸軍中找出來自楚國的人，讓他們教導一般士兵學習楚國地方民謠，組織楚歌合唱團。
這就是有名的「四面楚歌」。
被包圍的軍隊，最期望的是援軍來到，其次是希望在突圍後有可以逃避的基地。如此，軍兵才熬得過在重圍之下的艱苦日子。
而他們卻聽到從敵軍陣營里傳出自己故鄉的歌謠。莫非前來救援的楚國壯丁，全部降服並被納入漢軍？倘若如此，那救援軍就絕對不可能來到，而突圍也沒有可以逃往的基地，楚國領土好像已經全被佔領……在這個狀況之下，士氣日益低落是可以料到的。
韓信就是為此才讓士兵合唱楚歌。這樣的心理作戰是他的拿手好戲。
——背水之陣。
這個有名戰法也是韓信的一次心理作戰。
韓信未自立之前，曾以漢之大將身份攻打趙，此乃漢三年（公元前204年）十月之事。他使一萬士兵背對河流布陣。趙軍首腦睹狀，大笑其愚。
背水陣為絕地。向阪陣為廢軍。
這是當時有志於兵法之人必讀的《尉繚子·天官篇》中的一段。
《尉繚子》據說由三十一篇構成，有人則持二十四篇之說，然兩者皆以《天官篇》為始。也就是說，凡是翻閱此書的人一定會讀到這一段。布陣時背水以及面向坡道乃是至愚之舉，這是稍涉軍事者的必備知識。
而韓信卻偏偏做如此不合常理的布陣。之所以如此，理由在於這不是自己訓練出來的軍隊，因此故意採取無法退卻的布陣，逼使他們拚死奮戰到底。結果，這批士兵果然勇猛奮戰，大破趙軍。戰鬥結束後，韓信對幕僚解釋：
因為那些都是沒有受過訓練、臨時組編的民間部隊，所以只有置之死地，才能逼迫他們，抵死奮戰。要是置於生地，他們一定全都逃光吧？
包圍垓下時的「四面楚歌」，同樣是唯有韓信才會想到的心理作戰。
中國民謠中，屬於北方的一般以敘事、內容簡潔者居多，南方則以抒情、纏綿悱惻者為主。南方楚國之民謠素來極為哀怨，而在這個時候，這些哀怨曲調的效果尤大。屈原所做的楚辭也被改編為民謠。
這韻律極其哀切，拖長的語尾由於是以顫抖之聲唱出，所以格外扣人心弦：
即使在鑼鼓聲中
帶我到天上華麗的宮殿
但俯瞰故鄉時
我的隨從面有戚色
我的馬匹因懷鄉而嘶鳴不前
此時的我，心如刀割
……
這是改寫屈原《離騷》的楚地民謠。合唱時的音韻更是凄切至極。
聽完四面楚歌后，項羽無限喟嘆：「唉，我的楚地好像已全被漢佔領了……由剛才的合唱看來，漢軍之中似有不少楚兵……」
倔強如項羽者，聽了故鄉之歌后，心情一下子崩潰了。包圍的敵軍越來越多。趕著投靠漢軍的地方雜牌軍隊競相聚集到垓下。其中一些甚至是臨時招募的民間農夫，裝出軍人模樣，企圖於日後被列入功臣名錄。
與之相較，被包圍的楚軍逃兵現象如傳染病般蔓延，兵力日減。過去吝於論功行賞的項羽，絕少有因對其感恩而願意生死與共的家臣。
「剩下的士兵恐怕一千都不到吧？」
甚至到這個時候，項羽都不想依賴部下。他認為千騎壯士的力量還不如自己一人。
「我們來舉辦一次最後的酒宴吧！」三更半夜起來的項羽，叫醒幕僚，準備酒宴。
聽了楚歌合唱以來，項羽已患上失眠症，不僅他一人如此，全軍都變得神經過敏。這是韓信作戰上的勝利。
「把騅牽過來！」項羽如此命令。「騅」是他的愛馬之名。這是一匹菊花青的馬，能日行千里。項羽命人牽出這匹馬，表示他要出陣，這一點，家臣都很明白。
「是的，我們也會準備出陣。」
家臣退下去。
項羽在帳幕里拿起酒杯，虞姬為他斟酒。虞姬知道這是和他生死離別的時刻。
「自從出兵以來，你一直都在我的身邊……」一口喝乾酒後，項羽道。
「是的，都八年了。」虞姬回答後又斟酒。
八年是前後籠統的演算法。項羽之叔項梁舉兵是秦二世元年（公元前209年），依秦歷算是一年的最後一月。舉兵以來的真正歲月，實際上只有六年四個月左右。
「時間過得真快……」項羽有些感傷地說。
「報告大王，騅牽來了。」家臣從帳幕外報告。
「就系在那裡吧！」項羽邊說邊走出帳幕外。
情緒正處高昂狀態之下的他，於是以慷慨之氣賦詩：
力拔山兮氣蓋世，
時不利兮騅不逝。
騅不逝兮可奈何，
虞兮虞兮奈若何！
項羽重複吟詠自己的這首詩，虞姬與之相和。
項王泣數行下，左右皆泣，莫能仰視。
《史記》如此描寫這個場面，對虞姬後來如何，則隻字未提。正史對與歷史動向無關的女人遭遇是不會做詳細記述的。
《楚漢春秋》載有虞姬對項羽這首詩的答和之詩：
漢兵已略地，
四方楚歌聲。
大王意氣盡，
賤妾何聊生。
後世文人對這個場面做過各種潤色。
一說為，虞姬為使項羽無後顧之憂，詠畢後求項羽賜劍，砍斷自己的頸部動脈而亡。據說，項羽起先不允，由於虞姬說了後面的話，才給了她劍——
賤妾願意跟隨突圍，尚請大王惠予借劍。
另外一說是，項羽為了斷絕煩惱，親自