公元前203年，劉邦在廣武牽制項羽，劉邦在拖住項羽同時另派數路漢軍分掠楚地，從後方包抄項羽。

　　漢將韓信、曹參、灌嬰等人在濰水全殲了楚國大司馬龍且率領的援齊楚軍，平定齊國，對楚軍實現了戰略包圍,使項羽的處境更趨困難。楚軍糧食缺乏，既不能進，又不能退，白白地消耗了力量，完全陷入了困境。

彭越、劉賈在楚軍後方往來斷絕楚軍糧食,使項羽得不到補己，而英布也在楚國後方九江攻城略地。

漢將靳歙也深入楚軍後方,平定楚國大片領土,東至平定繒、郯、下邳，南至蘄、竹邑。擊敗項悍濟陽下,從後方包圍項羽。

灌嬰在消滅龍且後，率漢軍南下直接攻打西楚都城彭城,項羽得知灌嬰橫掃彭城周圍楚軍，大驚失色。因自己被牽制在廣武不能動，項羽只得派項聲、薛公和郯公率抽調前方和後方組成的大軍收復淮北。

灌嬰得知楚軍主力到了淮北,立即渡過淮河北上，在下邳大破項聲，郯公，並將薛公斬首，拿下下邳。在平陽擊敗楚軍騎兵，楚軍主力被一掃而空,接着拿下彭城，俘獲了楚國的柱國項佗，降服了留、薛、沛、酇、蕭、相等縣。攻打苦縣，譙縣，再次俘獲亞將周蘭。

這時候，楚軍東面喪失了龍且軍團、項聲軍團，西面喪失了曹咎軍團，南邊大司馬周殷叛楚率領軍團投降漢將劉賈堵截項羽難逃之路，西楚主力基本損失殆盡。楚軍的糧草又被彭越截斷，人無糧馬無草，危機重重。

此刻，西楚都城彭城（今江蘇徐州）已被灌嬰軍佔領，九江郡楚大司馬周殷叛楚，和英步劉賈軍一起北上攻擊項羽。西楚只有江東（今江蘇南部和上海）一小塊地盤了，項羽只能向江東退去。

參戰的漢軍大將有樊噲、灌嬰、夏侯嬰、靳歙、周勃、丁義和蠱達，這些都是劉邦的嫡系將領。其他還有數十個列侯嫡系將領也參加了陳下之戰。灌嬰、靳歙是從東面而來攻擊陳縣，樊噲、夏侯嬰、周勃、蠱達等是從西面攻擊陳縣，漢軍形成了東西夾擊之勢。

漢四年八月，項羽得知灌嬰大破楚軍攻下楚國都彭城,後方楚國大片土地已讓漢將灌嬰、韓信、彭越、靳歙、英布等人佔領。知道大勢以去,再在廣武就會遭到漢軍從四面包圍，陷入孤立無援以境地。遂拿劉太公威脅劉邦強迫劉邦議和，以鴻溝爲界,項羽希望以條約限制劉邦攻楚,能安全返回江東,爾後引兵東逃。

而劉邦爲救父親同意議和。於是，雙方進行了歷史上著名的“鴻溝和議”，以戰國時魏國所修建的運河：鴻溝爲界，劃分天下。九月，西楚霸王項羽率約二十萬楚軍繞南路、向固陵方向的迂迴線路向楚地撤軍。劉邦也欲西返。

但是，正當劉邦打算率軍西返之時，張良、陳平卻建議撕毀鴻溝和議，趁楚軍疲師東返之機自其背後發動偷襲。張、陳二人認爲：“漢有天下太半，而諸侯皆附之。楚兵罷食盡，此天亡楚之時也”，建議“不如因其機而遂取之”。

劉邦聽取張良、陳平的建議，不顧和約，尾追項羽。不久，漢五年十月（按：這時以十月爲歲首），漢軍擊敗楚軍取得陽夏（今河南太康），樊噲虜楚周將軍卒四千人。

彭越趁項羽向南撤退到夏陽之機，攻克昌邑旁二十多個城邑，繳獲穀物十多萬斛，用作漢王的軍糧。

漢五年十月（按：這時以十月爲歲首），漢軍取得陽夏，“漢王乃追項王至陽夏南，止軍”，與韓信、彭越“期會而擊楚軍”。漢軍到了固陵，韓信、彭越的兵尚未來會。項羽四師反擊漢軍，史記載漢軍被楚軍“大破之”。劉邦無奈，只好“入壁，深塹而自守”。（注：出自《史記》《項羽本紀》與《高祖本紀》）

劉邦在固陵止步，在作協調與部署工作，與灌嬰、靳歙緊密配合，協調各路大軍，在陳縣會師合夾擊項羽，並預先派黥布重返九江，奪取楚國南部數縣，派劉賈策反周殷，攻佔壽春，截斷項羽逃回江東的歸路。

隨後劉邦率領灌嬰、靳歙、樊噲、蠱達、夏侯嬰、周勃、柴武等將領陸續向陳下會合，以及剛投順於漢軍的楚將靈常在陳下與項羽交戰。交戰的結果，楚軍大敗，陳公利幾向漢方投降，項羽率領敗軍逃向東南方。漢軍大勝，劉邦立即部署追擊。

項羽於陳下戰敗，率殘兵敗將向南逃跑，由於壽春已被劉賈佔據，項羽不得不轉向東南方逃跑，來到城父，企圖據守於城父對抗漢軍，《史記.項羽本紀》載“韓信乃從齊往，劉賈軍從壽春並行，屠城父，至垓下。大司馬周殷叛楚，以舒屠六，舉九江兵，隨劉賈、彭越皆會垓下，詣項王。”劉賈離開壽春前往城父，與漢主力會合，最後漢方“屠城父”，是陳下之戰與垓下之戰間的重要事件，也值得一提。所謂屠城父，是強攻與血洗城父(今安徽亳縣東南城父集)的意思。可以想見，屠城父是漢方打擊盤據於城父的楚軍的一次硬仗。城父處在陳縣至垓下的直線中。項羽由陳敗退往東南，必經城父。劉邦在陳下取勝，尾追項羽，必然直指城父。韓信、劉賈等將在陳下之戰已結束的情況下，不會再去陳下，也一定指向城父。項羽再敗於城父，逃到垓下，楚大司馬周殷已反叛，舉舒縣之兵，屠六縣（今安徽六安），與撤離城父追擊項羽的劉賈會合，彭越、韓信亦赴垓下與漢大軍會合，圍項羽於垓下。

楚軍在陳下與城父遭到漢軍兩次圍追堵截，損失慘重，此時，被包圍於垓下的項羽，已是窮途末路。有不少學者也認爲，楚漢的最後決戰不是垓下之戰，而是陳下之戰，垓下之戰不過是大戰最後的收尾而已。

【《漢書 高帝紀》 圍羽垓下。羽夜聞漢軍四面皆楚歌，知盡得楚地。羽與數百騎走，是以兵大敗，灌嬰追斬羽東城。】

【《漢書 陳勝項籍傳》羽壁垓下，軍少食盡。漢帥諸侯兵圍之數重…… 於是羽遂上馬，戲下騎從者八百餘人，夜直潰圍南出馳。平明，漢軍乃覺之，令騎將灌嬰以五千騎追羽。】

由此可見，垓下之戰，項羽軍可能已是強弩之末，而項羽也最終選擇突圍而不是作最後一搏。

陳下之戰，楚方是項羽親率的主力部隊，有大將鍾離眛，還有屬於楚的陳公（陳縣令）利幾等；漢方是劉邦率領出成皋追擊之軍，有周勃、樊噲、靳歙等將領，加上破彭城後與劉邦會合的灌嬰，還有剛來投降的西楚令尹靈常。劉邦親率漢軍從西北方來，灌嬰從東方來，對駐陳的楚軍形成東西夾擊合圍之勢。交戰的結果，楚軍大敗，陳公利幾向漢方投降，漢軍大勝。 [2] 項羽戰敗於陳縣，率殘兵敗將南逃。劉賈已攻佔壽春，策反周殷，項羽只得調轉馬頭，轉向東南方逃跑，據守城父，漢軍再敗項羽於城父，項羽逃到垓下。劉邦的大部隊迅速追上，劉賈、周殷與英布會合，韓信、彭越也參戰，諸侯在垓下把項羽包圍。此時的項羽已經是窮途末路。

應該指出，韓信、彭越、英布等都沒有參與陳下之戰。經陳下一戰，縱然“力拔山兮氣蓋世”的年輕勇猛的項羽也無可奈何。 陳下之戰，以劉勝項羽而結束，就楚漢相爭的決勝階段來說，陳下之戰是垓下之戰的先聲，垓下之戰是陳下之戰的發展；沒有漢方在陳下的強勁秋風，是不會有楚方在垓下的遍地落葉的。

《高祖功臣侯者年表》所有記載關於漢滅楚戰役的最後階段因軍功而封侯者，都只提到到陳下之戰，無一提垓下之戰，《功臣表》記載的戰功是作爲功臣封侯的依據，只記陳下而不記垓下，很有可能陳下之戰纔是楚漢主力決戰。專家學者大談垓下之戰，忽視陳下之戰，重此輕彼，頗爲不妥。

史書上記載的戰爭損失，一般是人員損失，主要是損兵或者折將。損兵指的是士兵因戰死、被俘、逃跑、投降而造成的兵力損失，折將指的是將領戰死、被俘或者投降（逃跑的士兵一般還會回來，而且士兵也容易招到;而將領的損失將是無法估量的，千軍易得一將難求就說明瞭將領的重要）我們考慮損失，可以從這兩方面衡量，其中史書記載的將領的損失分量是最重的，因爲將領損失，往往意味着他所率領的軍隊大部或者全部覆滅了，成建制的軍隊覆滅，這樣的損失是更難彌補的。雖然陳下之戰沒有寫楚軍損失的士兵數量，但記載了楚軍損失的將領數量從而可以推斷楚軍損失士兵數量。

我們來看看楚漢戰役濰水之戰中楚軍的損失來，楚軍大司馬龍且被斬，亞將周蘭被俘，右司馬、連尹各一人被俘，騎兵將被俘十人。兵力損失二十萬楚軍全軍覆沒。濰水之戰楚軍損失了十四個將領。

陳下之戰，楚軍被斬騎兵將二 人，普通將八人，陳縣縣令利己投降。楚軍損失十一個將，只比濰水之戰損失小一點點，可以看出項羽率的楚軍主力受到重創，楚軍士兵損失沒有二十萬估計也有十萬左右，最少七八萬應該是有的。鴻溝議和後，項羽率領二十萬左右楚軍撤退，在陽夏之戰和固陵之戰楚軍連續戰敗損兵數萬，在陳下之戰項羽大敗，項羽失敗已經不可逆轉。在垓下之戰項羽因此已經無力迴天了。

此戰與之前成皋之戰、陽夏之戰、固陵之戰和接下來的垓下之戰是中國戰爭史上漢高祖首創後發制人、疲敵制勝的策略。劉邦先在成皋之戰採取先疲後打方針，以主力堅壁蓄銳，待機破敵，遣偏師襲擾敵後，斷其糧道，逐漸削弱敵之力量，積極創造戰機，在項羽疲敵撤兵的路上陽夏之戰、固陵之戰、陳下之戰、垓下之戰適時轉入進攻，在進攻中連續追擊削弱敵人，窮追猛打不給敵方喘息之氣，連續作戰，終獲全勝。

陳下之戰，劉邦適時發動追擊統帥全局，確定戰略，指揮與調動各路人馬有方，才取得了決定性的勝利。且不再說劉邦指揮陳下之戰，僅以其事先部署劉賈圍取壽春，安排英布重返淮南，逼得大司馬周殷叛楚歸漢，這幾着棋來看，就是洞察現實，瞭解歷史，具有戰略家高明的眼光和巧妙的手法之體現。

在歷史上，秦楚戰爭最後階段，楚失郢後都於陳，又喫緊，便徙都壽春，大概楚軍實力也集中於此。秦始皇在勝利形勢下有點輕敵了，輕信年輕將領李信的狂言，給予他和蒙恬二十萬軍伐楚，結果在城父損兵折將，被楚軍反擊得手，大敗而回。秦始皇只好請王翦出山，給予六十萬大軍伐楚。王翦小心謹慎，伺機行事，才取得最後勝利。對比今昔，漢王比之秦皇，在精心策劃與部署肯定方面，顯然高明一籌！

陳下之戰，是楚漢戰爭中具有決定性意義的一仗，項羽的失敗已成爲不可逆轉的趨勢。十二月，劉邦指揮各路諸侯從四面八方圍堵項羽退路，在垓下（今安徽靈璧南）合圍並大敗楚軍，項羽突圍後自刎於烏江（今安徽和縣北）。