Sau hoà ước Hồng Câu, năm 202 TCN, Hán vương theo kế của Trương Lương, bội ước mang quân đánh úp Hạng Vươngvương, nhưng vẫn bị Hạng Vươngvương quay lại đánh cho đại bại ở Cố Lăng. Lưu Bang lo sợ, bèn theo kế của Trương Lương, triệu Hàn Tín cùng Bành Việt mang quân về giúp, hứa sẽ phong cho nhiều đất.
Hàn Tín cùng Bành Việt nghe theo, đem binh họp nhau với Hán vương ở Cai Hạ. Hạng Vươngvương thấy quân Hán ngày càng đông, biết không thắng được, bèn hạ lệnh quay về phía đông rút về Bành Thành. Hàn Tín đem quân tập kích quân Sở giữa đường, Hạng Vươngvương tức giận đem quân đuổi theo. Hàn Tín rút lui, trên đường đã đặt sẵn quân mai phục khắp các mặt. Hạng Vươngvương không biết là bẫy, đi đến đâu cũng bị quân Hán đổ ra tập kích, không sao thoát được, cuối cùng thì phải rút vào Cai Hạ. Mấy mươi vạn quân Hán siết chặt vòng vây, quân Sở bị vây kín mười mặt.
Theo kế [[Trương Lương]], Lưu Bang cho quân Hán bốn phía cùng ca bài ca nước Sở (''tứ diện Sở ca''). Quân Sở nghe tiếng hát, nghĩ là Sở bị Hán chiếm rồi, bèn đào ngũ trốn đi hết. Ái thiếp của Hạng vương là Ngu Cơ tự sát, Hạng Vươngvương cùng 800 thân binh phá vây, đến bờ Ô Giang thì chỉ còn 28 người. Có người đình trưởng chờ ở bờ sông muốn đưa Hạng Vươngvương qua sông về Giang Đông nhưng Hạng Vương từ chối rồi cùng 26 kỵ binh bỏ ngựa tử chiến. Hạng vương một mình giết mấy trăm người, chịu mười mấy vết thương, cuối cùng đâm cổ tự sát. Tây Sở bị diệt.
