项羽终究无力挽回楚国的颓势，战争的优势已完全向汉方倾斜 。刘邦病好后，他终于可以放松一下了，命令樊哙守广武，周勃守敖仓，带上在汜水之战俘虏的前塞王司马欣，回到关中，将司马欣在他的原都城栎阳枭首，置酒慰问关中父老，四日后，带领关中兵又回到广武 。
此时，汉御史大夫灌婴在平定齐国后，南下攻打楚国，扫荡淮河南北，灌婴又渡过淮河，攻取广陵 。项羽急忙派项声、薛公回击，收复淮北大地，灌婴北渡淮河，在下邳打败项声，将薛公斩首 。又平定了淮北，在平阳(今山东邹县)打败楚军骑兵，并攻下楚国的都城彭城 。项羽得知项声与薛公兵败，彭城已失，即将陷入绝境的项羽不得不同意“鸿沟协议”，送还刘邦的家人，离开荥阳，向南撤退 。成皋之战以汉胜楚败而告终 。

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