由于糧食的確不足，外圍的楚軍逐漸潰敗，有的甚至難忍饑餓地向漢軍投降。 漢軍主力和各諸侯部隊全部到達垓下。韓信親率齊軍三十萬為先頭部隊，劉邦也率主力部隊緊隨其后，周勃和柴將軍則追隨在劉邦之后。一行浩浩蕩蕩地直奔垓下。項羽親率主力部隊十萬兵馬，出城準備給漢軍迎頭痛擊。

這場會戰，漢軍陣營由韓信親任總指揮。

這也是兩位當代軍事奇才，首度也是最后一次的面對面決戰。項羽仍展現他野獸般的猛勇，親率騎兵隊在前面沖刺。韓信則仍以智略見稱，他的戰場都是經過精密設計的。剛接觸不久，韓信便下令撤退，他不愿軍士在楚軍的死戰下損傷太多。項羽仍采猛烈攻勢，以打擊漢軍士氣。但孔熙和陳賀軍隊卻由兩側絕斷楚軍退路，讓楚軍陷入前后夾擊中。

項羽不斷潰敗，目睹自己的戰士不斷傷亡，虞姬與項羽安慰傷兵，項羽仍然鼓勵自己的士兵，可內心里已經厭倦了戰爭。韓信分左右二路兵馬，不停攻擊項羽。

項羽命虞子期帶虞姬和一隊人馬向東北走，虞姬就交給你了。虞姬不走。虞姬說沒有大王，自己活著又如何。哪怕離開一小會兒我都會牽掛你，何況是訣別。虞姬誓死不離。項羽將虞姬擊昏，虞子期也不離開項羽。在項羽的勸說下，虞子期帶著烏騅馬和暈倒的妹妹沖出重圍。項羽則出軍將漢軍的主力引走。虞姬醒來不見項羽，騎上烏騅飛馳回楚營。

虞子期與虞姬冒死回到項羽的軍帳。虞子期替項羽舉王旗出戰做誘餌，為自己的兄弟和妹妹。