刘邦后方稳固,兵强马壮;而项羽却三面受敌,粮草不继,战略形势明显处于劣势。项羽没有办法,只能与汉王讲和,约定以鸿沟为界,双方相安共处。但是,刘邦在张良、陈平等人的劝说下,很快背弃和约,向楚军进军,双方在垓下进行了惨烈的决战,这次战役汉军大获全胜,而楚军近十万精锐部队全军覆没,一度叱咤风云的西楚霸王项羽,也走向了穷途末路,自刎乌江。垓下之役是楚汉战争的最重要的一次大决战,是刘汉王朝奠霸业的关键性的一仗。
然而,楚汉战争至关重要的地点垓下的详细地点到底在何处,历来争议很大。目前史学界对垓下有两种截然不同的说法:着名史学家范文澜认为垓下为今天的鹿邑,他在《中国通史简编》写道:“垓下在河南省鹿邑县境”。这一观点的根据是唐·张守节《史记正义》的记载:“高岗绝岩,今犹高三四丈,其聚邑及堤,在垓之侧,因取名焉。今在毫州真源县东十里,与老君庙相接”。范文澜这样分析,唐朝的真源县是秦汉时的苦县,故城在今河南鹿邑县,老君庙即今天鹿邑城东的太清宫,所以垓下在今天的鹿邑。此说由于晚出,因而从其说者较少。