韓信熟諳兵法，自言用兵“多多益善”，為後世留下了大量的軍事典故：明修棧道、暗渡陳倉，背水為營，拔幟易幟，半渡而擊，四面楚歌，十面埋伏等。其用兵之道，為歷代兵家所推崇。作為軍事家，韓信是繼孫武、白起之後，最為卓越的將領，其最大的特點就是靈活用兵，是中國戰爭史上最善於靈活用兵的將領，其指揮的井陘之戰、濰水之戰都是戰爭史上的傑作；作為戰略家，他在拜將時的言論，成為楚漢戰爭勝利的根本方略；作為統帥，他壹人之下，萬人之上，率軍出陳倉、定三秦、破代、滅趙、降燕、伐齊，直至垓下全殲楚軍，無壹敗績，天下莫敢與之相爭；作為軍事理論家，他與張良整兵書，並著有兵法三篇。
韓信出身平民，性格放縱而不拘禮節。未被推選為官吏，又無經商謀生之道，常常依靠別人糊口度日，許多人都討厭他。韓信的母親死後，窮得無錢來辦喪事，然而他卻尋找又高又寬敞的墳地，要讓那墳地四周可安頓得下壹萬家。
韓信在下鄉南昌亭長家吃閑飯，幾個月後，引起亭長妻子的不滿，前壹大早就燒好飯，在床上就把飯吃了。等到吃飯時間韓信去了，就不為他準備飯食。韓信看出他們的用意，壹怒之下同亭長絕交而去。
韓信在城下釣魚時，有許多老婦在沖洗絲絮，其中壹人見韓信餓得可憐，就給他飯吃，壹連幾十天都是這樣，直到漂洗完畢。韓信對這位老大娘表示：“吾必有以重報母。”意思是說我將來必定會重重報答妳的。老婦很生氣，斥責韓信：“大丈夫不能自食，吾哀王孫而進食，豈望報乎！”意思是說大丈夫不能自食其力，我只是可憐妳才給妳吃食，難道是希圖報答嗎？
淮城屠戶中有個年輕人想侮辱韓信，說：“雖長大，好帶刀劍，怯耳。”並當眾侮辱他說：“能死，刺我；不能，出胯下。”韓信註視了對方良久，慢慢低下身來，從他的胯襠下爬廠出去。街上的人都恥笑韓信，認為他是個怯懦之人。
陳勝、吳廣起義後，項梁也渡過淮河北上，韓信此時帶著寶劍投奔了項梁，留在部隊，默默無聞。項梁敗死後，又歸屬項羽，項羽讓他做郎中。韓信多次給項羽獻計，項羽不予采納。劉邦入蜀後，韓信離楚歸漢，做管理倉庫的小官，依然不被人所知。後來韓信坐法當斬，同案的十三人都已處斬，就要輪到韓信了，韓信舉目仰視，看到了滕公夏侯嬰，說：“上不欲就天下乎？何為斬壯士！”夏侯嬰覺得此人話語不同凡響，看他相貌威武，就放了他，同他交談，很欣賞他，於是進言漢王。漢王讓封韓信壹個管理糧餉的官職，沒有發現他與眾不同的地方。
韓信多次同蕭何交談，蕭何也十分賞識他。劉邦被項羽封為漢王(實為排擠到漢中)，從長安到達南鄭，就有數十位將領逃亡。韓信估計蕭何等人多次在劉邦面前舉薦過自己而漢王不用，也逃走了。蕭何聽說韓信逃走，來不及向劉邦報告便去追趕韓信。軍中有人向漢王報告“丞相何亡。”劉邦大怒，如失左右手。過了壹兩天，蕭何前來進見，劉邦且怒且喜，罵到蕭何為何逃跑，蕭何說他不敢逃跑，他只是去追逃亡的韓信。劉邦又罵到“諸將亡者以十數，公無所追；追信，詐也。”蕭何說：“諸將易得耳。至如信者，國士無雙。王必欲長王漢中，無所事信；必欲爭天下，非信無所與計事者。顧王策安所決耳。”劉邦表示自己也想向東發展，絕非甘居漢中，定要取天下。蕭何說：“王計必欲東，能用信，信即留；不能用，信終亡耳。”劉邦看在蕭何的情面上同意讓韓信為將，但蕭何堅持要再加以重用，劉邦表示可以讓他做為大將。於是劉邦想把韓信召來任命他。蕭何說：“王素慢無禮，今拜大將如呼小兒耳，此乃信所以去也。王必欲拜之，擇良日，齋戒，設壇場，具禮，乃可耳。”劉邦同意了蕭何的要求。
諸將聽說後，都很高興，人人覺得有機會被選拜大將了。等到拜大將時，竟是韓信，全軍皆感驚訝。
韓信拜將後，劉邦問韓信有何定國安邦的良策。韓信問：“同您東向而爭天下的不是項羽嗎?那大王自己估計壹下，論兵力的英勇、強悍、精良，同項羽比誰高誰下？”劉邦沈默良久，認為不如項王。韓信再拜，贊同地說：“不僅大王，就連我也覺得您不如項王。可是我曾經事奉過項王，請讓我談談項王的為人。項王壹聲怒喝，千人會嚇礙膽戰腿軟，可是他不能放手任用賢將，這只算匹夫之勇。項王待人恭敬慈愛，語言溫和，人有疾病，同情落淚，把自己的飲食分給他們。可是等到部下有功應當封爵時，他把官印的棱角都磨光滑了也舍不得給人家，這是婦人之仁。項王雖然獨霸天下而使諸侯稱臣，可是卻不居關中而都彭城，又違背義帝的約定，把自己的親信和偏愛的人封為王，諸侯對此忿忿不平。諸侯見項王驅逐義帝於江南，也都回去驅逐他們原來的君王而自立為王了。凡是項羽軍隊經過的地方，無不遭蹂躪殘害，所以天下人怨恨他，百姓只是在他的淫威下勉強屈服。名義上雖為天下的領袖，實質上已失去民心，所以他的強大會很快變成衰弱的!現在大王如能反其道而行之，任用天下武勇之人，何愁敵人不被誅滅！把天下的土地分封給功臣，何愁他們不臣服!率領英勇的壹心想打回老家去的士兵，何愁敵人不被打散！況且三秦的封王章邯、董翳、司馬欣本為秦將，率領秦國弟子已有數年，戰死和逃亡的人不計其數，又欺騙他們的部下和將領投降了項羽，至新安，項羽用欺詐的手段坑殺秦降卒二十余萬人，唯獨章邯、董翳、司馬欣得脫，秦人對這三人恨之入骨。現在項羽以武力強封這三人為王，秦國百姓都不擁戴他們。您入武關時，秋毫不犯，廢除秦苛酷刑法，與秦民約法三章，秦國百姓無不想擁戴妳在關中為王。根據當初諸侯的約定，大王理當在關中稱王，關中的百姓都知曉。可大王失掉應有的封爵而被安排在漢中做王，秦地百姓無不怨恨項王。現在大王起兵向東，攻三秦的屬地，只要號令壹聲即可收服。
劉邦聽後大喜，自以為得信晚。對韓信言聽計從，部署諸將準備出擊。韓信的這番議論，實際上為劉邦制定了東征以奪天下的方略。
漢元年(前206年)八月，被封漢王的劉邦乘項羽進攻齊地(今山東大部)田榮之機，決計出南鄭(漢都，今陜西漢中市東)襲占關中(指函谷關以西地區)，東向與項羽爭天下，楚漢戰爭爆發。劉邦拜韓信為大將，以曹參、樊噲為先鋒，利用秦嶺棧道已被漢軍燒毀，三秦王松懈麻痹之機，采取明修棧道，暗渡陳倉之計，派樊噲、周勃率軍萬余大張聲勢地搶修棧道，吸引三秦王的註意力，自己則親率軍隊潛出故道，翻越秦嶺，襲擊陳倉(項羽所封雍王章邯屬地)。章邯從廢丘(雍都，今陜西興平東南)倉促率軍馳援陳倉，被漢軍擊敗，逃至廢丘、好峙(今陜西乾縣東)，漢軍分路追擊，在壤東(今陜西武功東南)、好峙兩地再敗雍軍，進圍章邯殘部於廢丘。爾後，連續作戰，分兵略地，迅速占領關中大部，平定三秦之地，取得對楚的初戰勝利。
漢二年(前205年)，漢軍出關，收服魏王豹、河南王申陽、韓王鄭昌，殷王司馬印降漢。聯合齊王田榮、趙王歇***同擊楚。四月至彭城，漢軍大敗而還。韓信復收潰敗之軍與漢王在滎陽會師，阻擊楚追兵，大敗楚軍於京、索之間，使漢軍得以重振旗鼓。
漢王兵敗彭城之時，塞王司馬欣、翟王董翳叛漢降楚，齊王田榮和趙王歇也反叛並與楚媾和。六月魏王豹以探母病為由回到封國後，就封鎖了河關，切斷漢軍退路，叛漢與楚約和。漢王派酈生說服魏豹不成，八月任命韓信為左丞相率兵擊魏。魏王把重兵布守在蒲阪，封鎖河關(黃河渡口臨晉關後改名蒲津關)。韓信故意多設疑兵，陳列船只假意要渡河關，而伏兵卻從夏陽以木盆、木桶代船渡河，襲擊魏都安邑。魏王豹大驚，引兵迎擊韓信，韓信大勝，虜魏王豹，平定了魏國，改魏為河東郡。
劉邦采納韓信“北舉燕、趙，東擊齊，南絕楚之糧道，西與大王會於滎陽”，對楚實施戰略包圍的建議，在堅持對楚正面作戰的同時，給韓信增兵3萬，命其率軍東進，開辟北方戰場。漢王派張耳與韓信壹起引兵東擊趙王歇，北擊代王陳余，活捉代相夏說，破代。即以俘獲之精兵，補充在滎陽對楚作戰的劉邦軍，支援正面戰場作戰。
韓信、張耳統兵幾萬欲過太行山井陘口進攻趙國。趙王與成安君陳余陳兵二十萬在井陘口抗擊漢軍。廣武君李左車說成安君：“韓信渡西河、擄魏王、擒夏說、血洗閼與。現又有張耳加盟，乘勝欲下趙國，軍隊銳不可當。可是我聽說：‘千裏運糧，士卒就有挨餓的危險；到吃飯時才去打柴做飯，軍隊就不會餐餐吃飽!這井陘口，車不可並行，騎兵不可列隊，行軍數百裏，其糧草必落在後面，希望您暫撥給我三萬奇兵，我從小路截斷漢軍輜重糧草；您深挖護營壕溝，加高兵營圍墻而待。漢軍前不得戰，退不得回，我的部隊斷絕漢軍後路，荒野無食可掠，不出十日，韓信，張耳的頭顱就可懸在您的旗下。希望您考慮采納我的計謀，否則定被他倆擒獲。”
成安君陳余是壹個書生，認為正義之師不用奇謀詭計，所以表示反對說：“兵法上講，十倍於敵人的兵力就包圍它，壹倍於敵人的兵力就與之交戰。韓信雖號稱數萬人，其實不過數千人，千裏迢迢來奔襲我們，士兵早已疲憊之極，我們卻避而不擊，若更強大的敵人前來，我們將如何對付?諸侯壹定會認為我們膽怯，會輕易地攻打我們。”最終沒聽李左車的計策。
韓信派人暗中探聽，得知李左車的計策沒被采納，非常高興。大膽引兵前來，離井陘口三十裏駐紮下來，半夜選二千輕騎兵，人持壹面紅旗，從小路來到山坡上偽裝隱蔽起來，窺視趙軍，並且告誡將士：趙軍見我軍出擊，壹定傾巢而出，妳們就乘機迅速沖入趙軍營地，拔掉趙國旗幟，插上漢軍紅旗。同時命令副將傳令大家：“今天打敗趙軍之後會餐。”將士們誰都不相信，只好假意稱是。韓信又召集將領們分析認為，趙軍已先占據了有利的地勢，他們在未見到漢軍大將旗鼓之前，定會擔心我們遇到阻險而退兵，是不肯輕易發兵攻打我們的。於是韓信派壹萬人為先頭部隊，背靠河水擺開陣勢，趙軍見漢軍擺出只有前進而無退路的絕陣，都大笑不已。天剛亮，韓信打起了大將軍的旗號和儀仗鼓吹，擊鼓進軍井陘口。趙軍果出營迎擊，大戰良久，韓信、張耳棄鼓旗，佯裝打敗，退到河邊的軍陣之中。趙軍見狀，果然傾巢而出追逐韓信、張耳，爭奪漢丟下的旗鼓。韓信、張耳退人河邊陣地，水上軍迎戰趙軍，各個拼死作戰，趙軍無法把他們打敗。這時韓信所派的二千輕騎兵，等趙軍傾巢而出追擊漢軍，爭奪戰利品的時候，立即沖入趙軍營壘，拔掉趙軍旗幟，豎起二千面漢軍的紅旗。趙軍久戰不勝，想退回營壘，卻見營中遍是漢軍紅旗，大驚失色，認為漢軍已經把趙王及其將領全部俘虜了，於是陣勢大亂，四散奔走逃告。趙將雖斬數人，竭力阻止，卻不見成效。這時漢軍兩面夾擊，大破趙軍，在泜水(今河北省魏河)斬殺成安君陳余，活捉了趙王歇。
韓信又下令軍中不許殺李左車，有能擒者賞千金。不久，擒獲廣武君，韓信親自上前松綁，請廣武君面東而坐，自己執弟子之禮。
韓信大獲全勝，諸將前來祝賀，問到：“兵法上說，布陣應是‘右背山陵，左對水澤’，如今將軍卻背水為陣，還說破趙軍之後會餐，當時我們不服，然而取勝了，這是什麽戰術?”韓信說：“此在兵法，顧諸君弗察耳。兵法不曰‘陷之死地而後生，投之亡地而後存’乎？且信非得素拊循士大夫，經所謂‘驅市人而戰之’也，其勢非置死地，人人自為戰；今即予生地，皆走，寧尚得而用之乎！”諸將聽了都自嘆不如，更加佩服韓信的用兵之術了。
然後韓信向李左車請教攻燕(燕王臧荼，都薊，今北京)、伐齊之事。廣武君辭謝說：“我聽說，敗軍之將不可言勇，亡國之臣不敢語政。現在我是敗軍之將，亡國的俘虜，哪裏有資格同妳談論國家大事?”韓信說：“我聽說百裏奚在虞國時，虞國滅亡，在秦國而秦國稱霸，這不是因為他在虞國時愚蠢，在秦國時聰敏，而是在於國君是否重用他，是否采納他的意見。假使成安君陳余聽了妳的計策，那我韓信現在已成了階下囚了。我是誠心向妳求教，請妳不要推辭。”廣武君說：“我聽說：智者千慮，必有壹失；愚者千慮，必有壹得。所以說即使是犯人的話，聖人也可以有選擇地采納。不過恐怕我所獻的計策不壹定值得采用，但我仍願獻上我的愚見。成安君雖有百戰百勝之計，可壹招失算，軍敗鄗下，身死泜水。現在將軍涉西河，虜魏王豹，擒夏說於閼與，壹舉攻下井陘口，在不到壹上午的時間就打垮趙二十萬大軍，誅殺成安君，名聞海內，威震天下。使敵國百姓放下農具，停止工作，吃好的，穿好的，專心傾聽您下令進軍的消息，這些是的長處。然而將士疲憊，實際情形是難以用兵。現在將軍要率領疲憊勞苦的士卒，停頓在燕國堅守著的城池之下，想戰又恐怕拖得太久，力量耗盡而不能攻克，實情暴露，而弱燕不肯降服，齊國也必然固守邊境以圖自強。燕、齊相持不下，那麽劉邦和項羽的勝負也就分不出來。這是將軍的短處。我認為‘北攻燕、東伐齊’的計策是失策。善於用兵的人常用己之長擊他人之短。將軍不如按兵不動，休整士卒，安定趙地，撫恤遺孤，日日牛酒犒賞將士，擺出攻打燕國的態勢。而後遣辯士去遊說燕國，把自己的優勢充分顯示在燕國而前，燕壹定不敢不聽從您。燕降服後再派辯士以燕已降漢說齊，齊必從風而服，即使有再聰明的人也不知道該怎樣替齊國謀劃了。像這樣，天下的大事就好辦了。用兵之道，本來就有先聲奪人，再動實際的策略。”
韓信聽從廣武君的計策，派使者去燕，燕聽到消息立即投降。韓信又請求立張耳為趙王，鎮撫趙國，劉邦同意，就封張耳為趙王。
此時，楚多次派兵渡黃河擊趙，趙王張耳和韓信往來救援，行軍中安定了許多趙國城池，並發兵支援劉邦。當時楚國正在滎陽圍困劉邦，劉邦逃跑到宛、葉間，收服英布同入成臯，楚又急忙圍攻成臯。漢三年六月，漢王出成臯向東渡過黃河，單獨與夏侯嬰跑到了修武的張耳軍中，壹大早自稱漢使人趙軍營。張耳、韓信還沒起床，劉邦徑直進其臥室，奪取了他們的印信兵符，召集諸侯，調動了諸侯的位置。等張耳、韓信起床後才得知漢王來過，不禁大驚失色。漢王奪了兩人的軍隊，命令張耳備守趙地，任命韓信為趙相國。收集沒有調到滎陽的趙兵去攻打齊國。
韓信引兵東進擊齊，未到平原渡口，得知酈食其已說齊歸漢。韓信想停止，範陽辯士蒯通勸韓信說：“將軍奉詔攻打齊國，而漢王只不過派密使說服齊國歸順，難道有詔令叫您停止進攻嗎?況且酈生不過是個說客，憑三寸之舌就降服齊國七十多個城邑，將軍統帥幾萬人馬，壹年多時間才攻占趙五十多個城邑，壹個將軍反倒不如壹個儒生的功勞嗎?”韓信聽從蒯通說法，率兵渡河擊齊。這時齊國已決計降漢，對漢軍的戒備松懈，韓信乘機襲擊了齊駐守歷下的軍隊，壹直打到臨淄。齊王田廣驚恐，認為是酈食其出賣了自己，便把他煮死了。齊王逃到高密後，派人向楚求救。
當韓信襲破臨淄時，項羽聞訊遣龍且率二十萬兵馬與齊王田廣合力抗漢。有人前來向龍且獻計：漢軍遠征作戰，所向披靡，而齊，楚本土作戰兵易渙散，不如深溝高壘，以守為攻。招撫已淪陷城邑，使知齊王存，楚來救，這必定使漢軍得不到糧食，會不戰自敗。龍且輕視韓信，又急求戰功，不用此計，率兵與韓信軍隔濰水東西(今山東境內的濰河)擺開陣勢。韓信連夜派人做了壹萬多條袋子，盛滿沙土，壅塞濰河上流。率壹半軍隊涉水進擊龍且之陣，龍且出兵迎擊，韓信佯裝敗退，龍且以為韓信怯弱，率軍渡江進擊。這時韓信命人決開壅塞濰河的沙囊，河水奔流而至，龍且的軍隊大半沒有渡過去。韓信揮軍猛烈截殺，殺死龍且。東岸齊、楚聯軍見西岸軍被殲，四處逃散。韓信率軍急渡水追擊至城陽，楚兵皆被俘虜。齊王田廣逃走不久被殺。漢四年(前203年)齊地全部平定。
韓信壹連滅魏、徇趙、脅燕、定齊，齊國平定之後，他派人向劉邦上書說：“齊國狡詐多變，是個反復無常的國家，南邊又與楚國相鄰，如不設立壹個代理王來統治，局勢將不會安定。我希望做代理齊王，這樣對形勢有利。”當時，項羽正把劉邦緊緊圍困在滎陽，情勢危急，看了韓信上書內容，劉邦十分惱怒，大罵韓信不救滎陽之急竟想自立為王。張良、陳平暗中踩劉邦的腳，湊近他的耳朵說：“漢軍處境不利，怎麽能禁止韓信稱王呢?不如就此機會立他為王，好好善待他，使他自守壹方，否則可能發生變亂。”劉邦經提醒也明白過來，改口罵道：“大丈夫定諸侯，即為真王耳，何以假為！”於是派張良前去立韓信為齊王，征調他的部隊攻打楚軍。
齊國失利，龍且戰死，使項羽非常恐慌。派盱臺人武涉前去遊說韓信反漢與楚聯合，三分天下稱王齊地。韓信謝絕說：“我奉事項王多年，官不過是個郎中，位不過執戟之士。我的話沒人聽，我的計謀沒人用，所以才離楚歸漢。漢王劉邦授我上將軍印，讓我率數萬之眾，脫衣給我穿，分飲食給我吃，而且對我言聽計從，所以我才有今天的成就。漢王如此親近、信任我，我背叛他不會有好結果的。我至死不叛漢，請替我辭謝項王的美意。”
武涉遊說失敗後，齊人蒯通知道天下大局舉足輕重的關鍵在韓信手中，於是用相人術勸說韓信，認為他雖居臣子之位，卻有震主之功，名高天下，所以很危險。終於說動韓信，但韓信猶豫而不忍背叛劉邦，又自以為功勞大，劉邦不會來奪取自己的齊國，於是沒有聽從蒯通的計謀。
漢高帝五年(公元前202年)，劉邦趁項羽無備，楚軍饑疲，突然對楚軍發動戰略追擊。約韓信從齊地(今山東)，彭越從梁地(今河南東北部)南下合圍楚軍。五年十月(漢初承秦制，十月為歲首)，韓信、彭越未能如期南下。劉邦追擊楚軍至固陵(今河南淮陽西北)，楚軍反擊，劉邦大敗而歸。
為調動韓信、彭越，劉邦聽從張良之謀，劃陳(今河南淮陽)以東至海廣大地區為齊王韓信封地；封彭越為梁王，劃睢陽(今河南商丘)以北至谷城(今山東東阿南)，為其封地。由韓信指揮此戰。韓、彭遂率兵攻楚；韓信從齊地南下，占領楚都彭城(今江蘇徐州市)和今蘇北、皖北、豫東等廣大地區，兵鋒直指楚軍側背，彭越亦從梁地西進。漢將劉賈會同九江王英布自下城父(今安徽亳縣城父集)北上；劉邦則率部出固陵東進、漢軍形成從南、北、西三面合圍楚軍之勢，項羽被迫向垓下(今安徽靈璧南，壹說今河南淮陽、鹿邑間)退兵。
五年十二月，劉邦、韓信、劉賈、彭越、英布等各路漢軍約計30萬人與10萬久戰疲勞的楚軍於垓下展開決戰。漢軍以韓信率軍居中，將軍孔熙為左翼、陳賀為右翼，劉邦率部跟進，將軍周勃斷後。韓信揮軍進攻，首戰失利，遂引兵後退，令左翼孔熙、右翼陳賀包抄楚軍；韓信再指揮大軍反擊。楚軍大敗，退入壁壘堅守，被漢軍包圍。韓信命漢軍士卒夜唱楚歌；項羽驚聞楚歌，以為楚地皆被漢軍所奪；楚士卒亦思鄉厭戰，軍心瓦解。項羽率800人突圍，韓信遣灌嬰追之至東城，項羽自剄而死。劉邦於是還至定陶，馳入韓信軍中，收奪了他的兵權，後改封韓信為楚王，都下邳(今江蘇邳縣東)。
韓信到楚國後，召見當年給他飯吃的漂母，賞賜她千金。輪到下鄉南昌亭長時，只賞他壹百錢，並說：“妳是個小人，做好事有始無終。”又召見曾經侮辱自己，讓他從胯襠下爬過去的少年，封他為中尉，並且告訴諸將說：“這是位壯士，當他侮辱我時，我難道不能殺了他嗎?殺了他也不會揚名，所以就忍了下來，這才有了今天的成就。”
項羽兵敗後，他的逃亡將領鐘離昧因素來與韓信關系很好，就投奔了韓信。劉邦記恨鐘離昧，聽說他在楚國，就下令楚王逮捕他。那時韓信初到楚國，到各縣鄉邑巡察進出都派軍隊戒嚴。漢六年(前201年)有人告韓信謀反。劉邦用陳平的計策，說天子要出外巡視會見諸侯，通知諸侯到陳地相會，說：“我要遊覽雲夢澤。”其實是想要襲擊韓信，韓信卻不知道。劉邦將到楚國時，韓信打算起兵謀反，但又認為自己無罪；想去謁見劉邦，又怕被擒。這時有人向韓信建議：“殺了鐘離昧去謁見漢高祖，高祖必定高興，也就不用擔心禍患了。”於是韓信把此事與鐘離昧商議，鐘離昧說：“劉邦之所以不攻打楚國，是因為我在妳這裏，如果想逮捕我去討好劉邦，我今天死，隨後亡的定是妳韓信。看來妳也不是位德行高尚的人。”結果鐘離昧自殺而亡。韓信持鐘離昧首級去陳謁見劉邦。劉邦令武士把韓信捆綁起來，放在隨從皇帝後面的副車上。韓信說：“果若人言，‘狡兔死，良狗亨；高鳥盡，良弓藏；敵國破，謀臣亡。’天下已定，我固當亨！”高祖說：“有人告妳謀反。”就給韓信戴上械具。回到洛陽，赦免了韓信的罪過，改封他為淮陰侯。
韓信被貶為淮陰侯之後，深知高祖劉邦畏懼他的才能，所以從此常常裝病不參加朝見或跟隨出行。韓信由此日益怨恨，在家中悶悶不樂。對於和絳侯周勃、穎陽侯灌嬰等處在同等地位感到羞恥。壹次韓信去拜訪樊噲，樊噲行跪拜禮恭迎恭送，並說：“大王竟肯光臨臣下家門，真是臣下的光耀。”韓信出門後，笑道：“我這輩子居然同樊噲等同列!”
高祖劉邦高興時常同韓信閑談將領們才能的高下，劉邦問：“如我能將幾何？”韓信說：“陛下不過能將十萬。”劉邦問：“於君何如？”韓信說：“臣多多而益善耳。”劉邦笑著說：“多多益善，何為為我禽？”韓信說：“陛下不能將兵，而善將將，此乃言之所以為陛下禽也。且陛下所謂天授，非人力也。”
韓信在被軟禁的時間裏與張良壹起整理了先秦以來的兵書，***得壹百八十二家，這也是我國歷史上第壹次大規模兵書整理，為我國軍事學術研究奠定了科學的基礎。同時還收集、補訂了軍中律法。著有兵法三篇，已佚。
韓信部將陳豨被封為巨鹿郡郡守，前來向韓信辭行。韓信辭去左右，拉著陳豨的手仰天長嘆道：“妳可以同我說知心話嗎?我有話想同妳講。”陳豨表示壹切聽從將軍的命令。韓信說：“妳所管轄的地方，是屯聚天下精兵的地方，而妳又是陛下親信寵愛的臣子，若有人說妳謀反，陛下壹定不相信；如果再有人告妳謀反，陛下就會產生懷疑；如果第三次有人告妳謀反，陛下定會大怒而親率軍隊征討。我為妳在京城做內應，就可圖謀天下了。”陳豨平素就了解韓信的才能，相信他的計謀，表示壹切聽從韓信的指示。
漢十年(前197年)，陳豨果然謀反。劉邦親自率兵前去征討，韓信稱病不隨高祖出征，暗地裏派人到陳豨處聯絡，要陳豨只管起兵，自己定從京城策應。韓信與家臣謀劃：可以在夜裏假傳詔旨，赦放那些在官府中的囚徒和官奴，然後率領他們去襲擊呂後和太子。部署已定，只等陳豨方面的消息。這時韓信的壹位門客得罪了韓信，韓信囚禁了他並準備殺他。那位門客的弟弟就向呂後密告韓信要謀反的情況。呂後打算把韓信召來，又恐怕韓信的黨羽不肯就範，於是與相國蕭何商議，假裝有人從皇上那裏來，說陳豨已被殺死，諸侯群臣都前來進宮朝賀。蕭相國欺騙韓信道：“雖然您有病，還是要勉強朝賀壹下。”韓信入朝進賀，呂後派武士把韓信捆縛起來，在長樂宮中的鐘室裏斬殺了他，並被誅滅三族。韓信臨斬時說：“吾不用蒯通計，反為女子所詐，豈非天哉
韓信熟諳兵法，自言用兵“多多益善”，為後世留下了大量的軍事典故：明修棧道、暗渡陳倉，背水為營，拔幟易幟，半渡而擊，四面楚歌，十面埋伏等。其用兵之道，為歷代兵家所推崇。作為軍事家，韓信是繼孫武、白起之後，最為卓越的將領，其最大的特點就是靈活用兵，是中國戰爭史上最善於靈活用兵的將領，其指揮的井陘之戰、濰水之戰都是戰爭史上的傑作；作為戰略家，他在拜將時的言論，成為楚漢戰爭勝利的根本方略；作為統帥，他壹人之下，萬人之上，率軍出陳倉、定三秦、破代、滅趙、降燕、伐齊，直至垓下全殲楚軍，無壹敗績，天下莫敢與之相爭；作為軍事理論家，他與張良整兵書，並著有兵法三篇。但人無完人，韓信在政治上犯有嚴重的失誤，幾次關鍵時刻都優柔寡斷，最終死於婦人之手，後人評價韓信“成敗壹蕭何，生死兩婦人”，實無虛言。
太史公說：“我去淮陰，淮陰人對我說，韓信即使是平民的時候，他的誌向也和眾人不同。他母親死的時候，窮得無法埋葬，然而他卻四處尋找高而寬敞的墳地，讓墳地旁邊能安置壹萬戶人家。我看了她母親的墳墓，的確是這樣子。假如韓信能夠學道，學會謙讓，不炫耀自己的功勞，不矜誇自己的才能，那就差不多了，他對漢朝的功勛，就可以跟周公、召公、姜太公這些人所建的功勛相比，享用後代的祭祀。可是他不這樣做，而在天下已經安定的時候去圖謀叛亂，他的宗族被誅殺，不也是應該的嗎？”