項羽八百騎，脫出垓下重圍，還剩三百餘騎。追擊項羽的漢軍騎兵軍團共約九千騎，分為三股勢力。
漢國御史大夫灌嬰作為騎兵統帥，主要率領秦朝降卒為主的騎兵，這也是兩年多前組建騎兵軍團時的主力，再加少量諸侯降卒，數量約有五千。
齊國大司馬丁復，經過濟北之戰、魯下之戰、固陵之戰等戰役，三千騎兵損失近半。垓下之戰前，張良給劉邦獻策，令齊國大司馬丁復獨自統本部騎兵，不再受灌嬰節制。韓信因騎兵少戰力不能抗衡項羽，打算挖壕溝佈下十面埋伏之陣，便用僅存的騎兵補足丁復三千騎兵。劉邦韓信都在拉攏丁復，劉邦不費吹灰之力，便削弱了韓信。
第三股勢力來自劉邦嫡系，由將軍周定統率一千騎兵，名為增援灌嬰，實則監督灌嬰和丁復，起到監軍作用。灌嬰也是劉邦心腹，但跟隨韓信作戰已經兩年多，張良建議劉邦留一手。周定在劉邦沛縣起兵時就擔任舍人，在劉邦軍團中資歷可排進前二十，劉邦封漢王時，他就是周信侯了。周定在三秦之戰中立功，軍職提升到郎中騎將。不過此後跟隨劉邦作戰，寸功未立，非常憋屈。此番劉邦拜其為將軍，統率一千騎兵跟隨灌嬰追擊項羽，一來讓其立功，二來監督灌嬰和丁復。
項羽至淮水河邊，由於南渡船隻數量有限，僅百餘人渡過淮河。餘者鑿沉渡船，反身與灌嬰騎兵軍團的先鋒丁覆軍血戰。
丁復為了減少戰損，採用疲敵之策，佈陣連番騷擾，花了兩天才擊潰這兩百騎兵。丁復也因此錯過圍攻項羽的巔峰時刻，但他戰功赫赫，除韓信和盧綰，誰敢說戰功超過丁復？
項羽渡過淮河後，前行半日，到了陰陵。此地濃霧瀰漫，在沼澤地迷失道路，遇到一個大湖，不得已折回，耽誤大半天時間，正遇上週定統率的一千騎兵。
周定跟在人困馬乏的項羽軍後面，不斷蠶食落伍的敵騎。項羽的烏騅馬日行千里，眾騎在沼澤地跟不上，等走出沼澤地到東城，項羽身邊僅餘二十八騎。
劉邦稱天子後，封周定為魏其侯，食邑100戶。
周定近千騎，將項羽二十九騎包圍，北邊還有灌嬰的騎兵大隊正在趕來。
項羽臉現不屑之色，對二十八人乾笑道：“寡人起兵八年，身經大小七十餘戰，所擋必破，所擊必服，未曾一次敗北，遂至稱霸天下。然今卒困於此，此天之亡我，非戰之罪也。今晚諸君隨我突圍，必斬將刈旗，全身而回，可知乃天亡我，非戰之罪也！”
項羽率二十八騎來到一小山，分為四隊，布成圓陣。然後縱馬飛馳下山，擋者披靡，斬一都尉，殺上百人。
此時灌嬰的騎兵大隊趕到，先鋒郎中騎將楊喜率騎兵殺到，擊殺兩名西楚騎兵，策馬追趕。項羽回過頭來，厲聲大喝一聲，楊喜的坐騎受驚，一直回跑上百步才停下來。
楊喜是秦將楊熊親弟，此時灌嬰麾下有六個秦軍降將擔任郎中騎將以上軍職，他們跟隨韓信和灌嬰作戰，中規中矩。但此刻有擊殺項羽的機會，他們忽然血脈噴張，攘袂扼腕，誓要車裂之。
項羽麾下二十八騎到山之東邊相聚，竟然只損失兩騎。
項羽率二十六騎到了長江北岸的烏江（安徽省馬鞍山市和縣烏江鎮），寒風凜冽，流水澌澌，恰遇烏江亭長和一從人撐船接應，泊在岸邊。
亭長見項羽到來，便迎上去拜倒：“江東雖小，地方千里，人口數十萬，亦足立國稱王，望大王速即渡江。此處唯小臣有一船，漢兵即使追來，亦無船可渡，大王儘管放心。”
亭長的船小最多載三五騎，項羽虎目環視二十六騎，怎好意思獨自逃亡。烏江不是無船渡，恥向東吳再起兵。便含笑對亭長道：“我率領江東子弟八千人，渡江西行，如今竟只存二十六人。即使江東父老奉我為王，我有何面目與之相見！縱使江東父老並不責問，我心獨不慚愧？今日乃天亡我，非用兵之罪！”
項羽說罷長嘆一聲跳下烏騅馬，見亭長嘆惜不已，不願離去。便牽馬過去道：“寡人騎此烏騅馬五年，曾一日行千里，臨陣所向無敵，我不忍讓它陪葬。今日賜你，帶回江東吧，日後見此馬即如見我。”
亭長知霸王心意已決，便牽馬上船。誰知烏騅馬咆哮跳躍，回顧霸王，戀戀不捨。親衛將烏騅馬強行拉上船頭，亭長與從人便撐船渡江，船行到江心，烏騅馬長嘶數聲，往大江波濤中一躍，不知所往。
亭長含淚離開後，項羽不忍二十六戰騎陪葬，令二十六騎親兵都下馬，放馬歸山。
項羽令部下各持短兵，背對背結陣接戰。項羽率軍奮勇廝殺，二十六人全部戰死，擊殺漢兵數百人。項羽亦受傷十餘處，自知力竭，便欲自盡。
此刻項羽忽然見到一位故人，乃漢軍騎司馬呂馬童，此人本是王離所屬郎中騎將，派去增援章邯，隨章邯一併投降項羽。呂馬童曾在校場上表演騎射本領，項羽大家讚賞，若非他是秦人，項羽肯定會提拔為鍾離眛這種級別的將軍。後來呂馬童因項羽坑殺秦軍俘虜，不滿雍王章邯，而投降漢王劉邦。
項羽馬鞭指著呂馬童問道：“若非吾故人乎？”
呂馬童則轉頭向郎中騎將王翳介紹道：“此為霸王也。”
呂馬童一方面是迴應項羽，另一方面是向軍職低一級的王翳說明情況。王翳是王離的堂弟，雖然投降漢軍僅三個月，在漢軍中的軍職不高，但秦系將領都唯馬首是瞻。在漢軍中的秦人，有自己的圈子，並不完全以軍職論高低。
項羽虎目含淚道：“吾聞漢王（劉邦）懸賞我頭者，賜金千斤，邑萬戶。汝是吾之故友，今日便賣個人情給汝。”說罷拔劍自刎而死，年僅29歲。虞姬之別，烏江之刎，蒼涼悲咽，看官閱書至此，雖鐵石心腸，亦當淚如雨下。
生當為人傑，死亦為鬼雄。至今思項羽，不肯過江東。
後世很多文人墨客都為項羽惋惜，畢竟他只有29歲，劉邦已經53歲。如果項羽知道劉邦只能再活六年半，恐怕會選擇過江等待時機。因為這六年半當中，燕王臧荼，韓王信、淮南王英布、梁王彭越都會反叛劉邦，而兵法第一大家楚王韓信也未必和劉邦一條心。即使沒有白登之圍，冒頓單于控弦40萬，也是劉邦難以承受之重。烏江夜若渡，兩漢不姓劉。項羽如果過江，一切很難說，但歷史沒有如果，這就是李清照惋惜之處。
項羽既死，五位秦軍將領聚在一起商議，如何認領戰功？王翳加入漢軍僅三個月，沒什麼戰功，但他是名將之後，身份特殊。於是王翳取項羽人頭，楊喜、呂馬童、呂勝、楊武各取一段肢體。
戰後劉邦果然不食言，將7300戶之地分為五處，封楊喜為赤泉侯，食邑1900戶；王翳為杜衍侯，食邑1700戶；呂馬童為中水侯，食邑1500戶；呂勝為涅陽侯，食邑1500戶；楊武為吳防侯，食邑700戶。
從封賞的結果來看，總數7300戶，還沒有丁復一個人的7800戶多，可見漢軍的戰功還是以團隊戰役戰鬥勝利為主。
