公元前205年，劉邦被項羽在滎陽殺得大敗，韓信帶兵阻擊項羽，形成楚漢相峙局勢。韓信采用聲東擊西之策，采用木桶渡河之法，大敗魏王豹，占領魏地。
公元前204年，韓信平定代地之後，以少數兵力，在井陘背水列陣，巧出奇兵，一朝之間破趙國20萬大軍，平定了趙國。
公元前203年，韓信利用閃電戰術，奔襲齊都臨淄，趕走齊王田廣。接著又采用誘敵深入，水淹敵軍之計，斬殺楚國名將龍且，大敗齊、楚聯軍，占領齊國大片土地。
公元前202年，韓信率領50多萬大軍，設下十麵埋伏之計，在垓下徹底戰敗項羽，為劉邦打下了天下。
韓信攻無不克，戰無不勝，善打硬仗，打奇仗，是中國曆史上一位不可多得的傑出軍事家。
但是韓信性格桀驁不馴，自以為是，貪功戀爵，不惜用酈食其的生命作為代價，奔襲齊都，以求全功；占領齊地之後，挾重要賞，脅迫劉邦封他為齊王；劉邦撕毀鴻溝盟約與項羽大戰敗於固陵，韓信遲遲不出兵救援，直到劉邦被迫封他為齊王後，才出兵破楚。這一係列行為舉止，難免引起劉邦的害怕，所以破楚之後，劉邦的第一要事就是削去他的兵權，改封他為楚王。韓信對於劉邦奪兵改封，心裏自然明白，但是他尚能委曲求全。可是劉邦對他最不放心，尋機貶他為淮陰侯，帶在自己身邊，以免他生出其他野心。此刻的韓信不思退身自保，而是由怨到恨，企圖孤注一擲，東山再起。但是他所依靠的陳豨不過是一個無能之輩，所以他的滅亡也隻是遲早的事情。更兼一個偶然機會，韓信家臣首告韓信謀反，他大意失荊州，被蕭何和呂後密計擒殺。
韓信的根本失誤在於，從性格上看，過於自信：自信為劉邦立下不世之功，劉邦無論如何不會奪去他的齊王之位，所以他堅決不反劉邦，不聽蒯徹、武涉的勸告；自信蕭何會時時照料他，貿然進宮，結果被呂後所算。從謀略上看，他缺乏長遠性和一貫性：如果他要久保劉邦寵愛，那麼，他不應該利用酈食其作為代價，貪功去奔襲齊國；如果他要永遠跟著劉邦幹下去，更不應該脅迫求賞，封為齊王……由於前後不一致，沒有長期打算，所以經常變來變去。謀略非常強調時機，時機往往是轉瞬即逝。他被貶為淮陰侯，感到沒有重用的可能之後才想到造反，並且依靠的卻是陳豨那樣的人，豈不是以卵擊石嗎？既然機會已經失去，如果他知足常樂，自然不會引來殺身之禍。說實在的，韓信本來不會造反，完全是劉邦逼出來的；劉邦本來不會殺韓信，完全是韓信自作自受。
不過，韓信的謀反，曆來受到人們的懷疑。
韓信擁有三齊大地之時不反，兵權在手之日不反，當楚王的時候不反，而今竟去因為一個匹夫陳豨而反，大大令人懷疑！韓信的能力和眼光，難道看不出陳豨是何等人？所以韓信被誅，主謀是劉邦，劊子手是呂後，幫凶是蕭何，完全是一樁冤案。
劉邦誅韓信，不是韓信有罪，而是韓信對他構成了一定的威脅。不過劉邦也不會沒有證據就殺了韓信，於是呂後充當劊子手，蕭何在旁邊幫凶，韓信身首異處。事情辦了，卻不是自己辦的，後人隻會罵呂後殘忍，蕭何忘義，卻不會把賬算到劉邦頭上。
韓信之所以被殺，就是因為他的絕世軍功和才華。呂後擔心劉邦死後韓信篡位，漢十一年(公元前196年)，呂後和蕭何誘捕韓信，以謀反罪名殺之。其實蕭何這樣做也是迫不得已的，據說蕭何還留下了韓信的後代。
現在當地人還傳說，因為韓信功大，劉邦曾許下韓信“見天不死、見地不死、見刀不死”，也就是說，無論什麼事情都可以免死。因此，呂後等在殺死韓信時，就把他吊在鍾室中，鍾室四周用布遮上，再用竹片將他戳死。據史書記載，韓信死後，葬於今陝西灞橋區龍王村。1998年文物普查時發現，墓前有清代陝西巡撫畢沅所立碑石，記為“漢淮陰侯韓公信墓”。