20年之后，韩信兵临齐国，攻陷齐国国都临淄，拿下项羽在旧六国中唯一的盟友。齐王田广仓促逃亡高密，向项羽求援。此时项羽正与刘邦对峙，被刘邦牢牢吸在成皋战场动弹不得，只能派出手下大将龙且前往救援齐国，因此也就错过了与韩信单独正面对决的机会，龙且也被韩信斩杀于阵前。

韩信此前向刘邦献策平定三秦，接着击败魏国、背水一战拿下赵国、代国，北上威服燕国，此番更是5万对20万击败齐楚联军，堪称是战争史上升起的一颗明星。而项羽之前的巨鹿之战，也使诸侯颤栗，之后彭城之战3万对52万，每一战都使天下为之侧目。项羽巨鹿之战的破釜沉舟，和韩信井陉之战的背水一战，是两人最经典的战例，并且有异曲同工之妙。韩信是谋战派，每次临战之前都精心策划，谋略上迷惑敌人，而项羽是勇战派，兵锋无敌，力图靠勇猛冲破敌人的指挥，歼灭敌军的大脑之后再趁乱歼灭。

两人同在秦末汉初的战争中扬名天下，按理说处于敌对阵营，总有一方要被落下神坛，而项羽韩信，却是同时的两颗将星。垓下之前，他们并没有直接的交手，韩信自被刘邦启用，就被委任开辟侧面战场，一路从魏国到齐国，都没有直接和项羽接触。而项羽的正面兵锋，始终是刘邦亲自面对。所以项羽与刘邦僵持不下，却被韩信侧面包围。最后不得不兵败垓下。

垓下之战算是项羽韩信唯一一次交手。刘邦、韩信、彭越将项羽合围在垓下之后，刘邦将指挥权交给了韩信，项羽此时只剩十万军队，而韩信手里至少有三十万军队，项羽虽败，但并没有影响他的善战形象。之后项羽自刎，韩信被刘邦夺去军权，垓下之战也成了两人军事生涯的最后一战。