Lưu Bang đã nhân cơ hội Hạng Vũ đang chinh phạt Điền Vinh nước Tề, bèn xuất binh từ Quan Trung đánh chiếm được Bành Thành- đô thành của Hạng Vũ, rồi chia quân cho Hàn Tín và Trương Nhĩ chinh chiến với Yến, Triệu. Còn Bành Việt dẫn quân đến Hoài Nam quấy nhiễu đường vận lương của quân Sở. Hạng Vũ được tin vô cùng giận dữ, vội vàng dẫn 30 nghìn tinh binh về vây đánh Bành Thành. Trải qua mấy trận kịch chiến, Lưu Bang bị thất bại thảm hại, mấy chục nghìn quân bị thiệt hại quá nửa, cha và vợ đều bị quân Sở bắt làm tù binh.
Lưu Bang lui giữ ở vùng Dinh Dương, Thành Cao, lại bị Hạng Vũ Tấn công, nên chẳng còn cách nào khác, đành phải cầu hòa với Hạng Vũ. Hạng Vũ đã toan đồng ý thì bị mưu sĩ Phạm Tăng phản đối. Lưu Bang thấy cầu hòa không xong, liền áp dụng kế phản gián của mưu sĩ Trần Bình, khiến Phạm Tăng bị giết chết, giảm được sức ép cho quân Hán. Sau đó hai bên cầm cự nhau trong hơn hai năm trời.
Năm 203 trước công nguyên, Hạng Vũ dẫn quân đánh Bành Việt để bảo đảm thông suốt đường vận lương, trước khi đi có dặn Tào Tư viên tướng ở lại giữ thành Thành Cao là không được giao chiến với quân Hán, nhưng nào ngờ Hạng Vũ vừa đi khỏi thì Lưu Bang dẫn quân kéo đến, ban đầu Tào Tư chỉ trấn giữ thành trì không ra nghênh chiến, về sau thật không thể nào chịu nổi quân Hán ngày nào cũng kéo đến chửi mắng, xỉ nhục, bèn quyết định vượt qua sông Phiếm Thủy, để quyết một trận tử chiến với quân Hán. Nhưng quân Sở vừa qua sông được một nửa thì bị quân Hán đánh cho một trận tơi bời, Tào Tư phải rút kiếm tự sát. Còn bên kia, Hạng Vũ đang đánh trận nào thắng trận ấy, khi được tin Thành Cao đã thất thủ, vội kéo quân trở về rồi hai bên đối trận nhau ở Quảng Võ, bấy giờ Hạng Vũ cho áp giải cha của Lưu Bang ra trước trận, khuyên gọi Lưu Bang đầu hàng, bằng không thì sẽ giết chết Lưu Thái Công. Lưu Bang lớn tiếng đáp rằng: "Hai chúng ta đã từng là anh em, cha của tôi cũng là cha anh, nếu anh muốn giết cha anh để nấu canh thì hãy cho tôi xin một bát nếm thử". Hạng Vũ thấy dọa không nổi, bèn bắn một mũi tên làm Lưu Bang bị thương, Lưu Bang dặn quân Hán giữ vững trận địa, rồi lui về Thành Cao dưỡng bệnh. Lúc này, Hàn Tín và Trương Nhĩ đã thu được toàn thắng ở đất Tề, còn Bành Việt cũng đã cắt đứt được đường vận lương của quân Sở, Hạng Vũ đang tiến thoái lưỡng nan, thì thấy Lưu Bang cử Lục Giả đến xin cầu hòa, yêu cầu thả cha và vợ của Lưu Bang về. Đồng thời kiến nghị lấy hào sâu làm biên giới, phía tây thuộc Lưu Bang, phía đông thuộc Hạng Vũ. Hạng Vũ nhận lời rồi thả người về. Nhưng nào ngờ đây là kế hoãn binh của Lưu Bang, quân mã của Hạng Vũ bị vây khốn ở Cai Hạ. Hạng Vũ đã mấy lần phá vây đều bị thất bại. Ngu Cơ vợ của Hạng Vũ tuy theo chồng nam chinh bắc chiến, nhưng chưa thấy trận ác chiến nào rùng rợn như trận Cai Hạ. Vào lúc chập tối, nàng thấy chồng mũ giáp nhuộm đầy máu trở về, liền vội vàng bày tiệc rượu, nhưng Hạng Vũ chẳng thiết ăn uống gì, rồi lên giường ngủ. Vào lúc nửa đêm, bỗng nghe tiếng hát nước Sở thảm thiết, thê lương, bay theo gió vang vọng khắp đại doanh quân Sở, tiếng hát ấy nỉ non như khuyên nhủ, như than khóc, lúc xa lúc gần, gợi cho Quân Sở nỗi nhớ quê nhớ nhà da diết, họ tới tấp rủ nhau bỏ trốn, các đại tướng Hạng Bá, Chung Ly Vị, Quý Bố v v, cũng đều bỏ đi cả. Trong tiếng hát ấy, Hạng Vũ thẫn thờ bước ra ngoài trướng, bấy giờ chỉ còn lại 800 binh sĩ trung thành đang bảo vệ quanh trướng, con ngựa Ô Truy cứ hí lên như xé, ngoảnh đầu nhìn vào trong trướng thấy nàng
Ngu Cơ, người vợ thủy chung của mình đang đứng bên ngọn đèn dầu le lói, Hạng Vũ lòng dạ rối bời, đau đớn. Nàng Ngu Cơ thấy chồng như vậy bèn rút kiếm ra vừa múa vừa hát, rồi tự sát.
Hạng Vũ nén nỗi thương đau chôn cất vợ xong, đến canh năm cùng 800 tráng sĩ phá vây chạy về hướng đông, Quán Anh dẫn 5 nghìn quân mã bám đuổi theo. Hạng Vũ vượt qua sông Hoài, lúc này quân sĩ chỉ còn lại hơn trăm người, họ vừa đánh vừa lui, khi đến Đông Thành thì Hạng Vũ thấy bên mình chỉ còn lại có 28 người, bấy giờ quân Hán đông như kiến cỏ đã khép chặt vòng vây. Hạng Vũ đã biết dữ nhiều lành ít, mới nói với mọi người rằng: "Ta từ lúc khởi binh, đến nay kể đã 8 năm, từng đánh hơn 70 trận mà chẳng thua trận nào, nên mới được làm Tây Sở Bá Vương, nay bị vây khốn ở đây, ta sẽ chém giết một trận nữa để mọi người biết rằng, đây là trời muốn giết Hạng Vũ, chứ không phải là lỗi tại chiến trận". 28 tráng sĩ liền chia làm bốn đội phá vây, họ chém giết được hơn trăm quân Hán, khi ra đến chân núi phía đông hợp quân thì còn lại 26 người.
Đoàn người chạy đến Ô Giang, Đình trưởng Ô Giang đã sắp sẵn cho họ một chiếc thuyền con để họ qua sông. Sau đó, Hạng Vũ và 26 tráng sĩ lại mở một trận đánh giáp lá cà, chém giết được hơn mấy trăm quân Hán, họ nối tiếp nhau ngã xuống, Hạng Vũ cũng đã bị thương nặng, bấy giờ ông nhìn thấy trong đám quân Hán, có một người trước kia từng là thủ hạ của mình, mới nói với anh ta rằng: "Tôi nghe nói ai lấy được đầu tôi thì sẽ được phong ấp vạn hộ và hai nghìn lạng vàng, vậy tôi xin dâng số của cải này cho anh". Hạng Vũ nói xong bèn rút kiếm tự sát.
