公元前205年，刘邦率领56万大军进攻项羽，项羽听闻后，率领3万精兵迎战，刘邦军大败，刘邦本人也被楚军围困于荥阳，危在旦夕。

公元前205年，项羽在齐国叛乱，刘邦趁机攻占西楚都城彭城，项羽率领三万骑兵大败汉军五十余万，并俘虏了刘邦的父亲与妻子吕雉。项羽本可一举消灭刘邦，但他却因太仁慈而错失良机，他释放了刘邦的父亲和妻子，并给了他们一块封地。楚汉双方又交战多次，均未分胜负。公元前203年，刘邦听取了张良的建议，决定与项羽议和，双方以鸿沟为界，中分天下。但项羽没想到的是，刘邦在议和后，违背了约定，派出韩信、彭越等人率兵攻打楚军，并最终攻占了楚国都城彭城。项羽被迫退守垓下，但项羽依旧不愿投降，最终在垓下之战中自刎而死。

楚河汉界，史称“鸿沟”，是中国古代最早开凿的人工运河，也是中国古代第一个战场。它西起河南荥阳，东至淮河，全长300公里，将黄河与淮河分开，其西段称为汴渠，东段称为广武渠，以鸿沟为界。楚汉之争时，刘邦从汉中向东进攻项羽，汉军与楚军在广武大战，项羽战败，刘邦趁机占领了楚国西部地区，为日后消灭项羽奠定了基础。