在之后的时间里，范增算是逐渐看清了项羽的真面目，这样一个君主，是根本不能成就大事业的。特别是鸿门宴上项羽的表现，更是让范增彻底失望。鸿门宴上范增多次失意项羽动手，但是项羽念及情义，迟迟不肯动手。见项羽不动手，范增便自己动手，他让项庄舞剑，其意却在沛公，最后被项伯阻止，且还在张良的掩护下，让刘邦给逃脱了。
眼看煮熟的鸭子就飞了，这事放在谁头上，都会很生气吧，见大势已去，范增大怒，拨出宝剑，劈碎刘邦赠给他的一双玉斗，明斥项庄实则是在暗骂项羽：“竖子不足与谋，夺项王天下者，必沛公也。”范增的这句话成为他愤怒的绝唱。那一夜，他开始由人生的巅峰走向谷底。
公元前204年初，楚军数次切断汉军粮道，刘邦被困荥阳，于是向项羽请和。项羽一心软，又想要同意刘邦的请求，范增说：“汉易与耳，今释弗取，后必悔之。”明确告诉项羽，再放过刘邦一定会后悔。其后，项羽与范增攻荥阳，这是个大好的逆转机会，却被刘邦施以反间计，搞得项羽猜忌范增，范增一怒之下告老回乡，项羽同意了。
范增说：“天下事大定矣，君王自为之，愿赐骸骨归卒饵”。信发出给项羽后没多久，范增就在赶回家的途中因背疽发作而死在路上。除却了功过是非、成王败寇之外，范增七十多岁，身世浮沉，还在战场、政坛飘摇，无所依靠，是一个可怜的老人，也是历史的一个悲剧。
司马路在《汉朝的密码》一书中论述范增与项羽的决裂时说：对于范增的离去，项羽没有作太多挽留。羽翼丰满的幼鹰，往往急于离开母鹰的怀抱，去翱翔天空。初出茅庐的青年，更是不耐烦老父亲的絮叨。年少英武，早就名满天下的西楚霸王，或许久已厌倦亚父的唠叨，更不满于他老人家的说教训斥。
范增的离去，自然是满腹感伤，今日之西楚霸王，已非当年叔父暴死，茫然失措的少年项羽。当初那依靠在亚父肩头哭泣的头颅，如今已是高高昂起，不屑一顾！范增是居巢（今安徽巢湖）人，他走到途中，“疽发背而死”。所谓“疽”，乃是气血为毒邪所阻滞，而发于肌肉筋骨间的一种疮肿。范增的死，恐怕也是愤懑积累而导致心力交瘁的产物。
范增的死，令人感慨。刘邦手下，文有萧何、张良，武有韩信，项羽那里，却实实在在只有一个范增是王佐之才。项梁在定陶战死的时候，项羽刚满25岁，范增却已经70多岁了，人生七十古来稀。
