劉邦讓韓信擔任了大將軍，漢軍從漢中打回關中的各項準備工作加快了進度。到了第二年，劉邦即讓曹參、樊噲為先鋒，自己和韓信、周勃、灌嬰等率領大部隊從陳倉小道上向關中進擊。
關中原是秦國的範圍，為了阻止劉邦東進，項羽安排了三個秦國的降將守衛此地，即雍王章邯、翟王董翳、塞王司馬欣，三人各把一塊，合稱三秦，其中以雍王的實力最強，定都於廢丘。
作為大將軍，韓信深知漢軍的力量還不太強，與三秦戰鬥最好采取持久戰的戰術。但劉邦急於求成，非要韓信快速拿下關中。韓信是新任大將軍，對漢王的話不能不聽，隻得不管條件成熟與否，一味猛攻起來。
但要知道三秦幾位諸侯，都是過去秦國的大將，也不是那麼好對付的，特別是雍王章邯，頗懂兵法，他看漢軍勢猛，索性躲進廢丘城裏不出來了，任漢軍想盡百種辦法挑釁，就是不接招。
漢軍到達三秦之後，先後消滅了塞王和翟王，形勢一片大好。劉邦看到這種局麵，一方麵讓韓信加緊圍攻廢丘，一方麵親自率領多半漢軍繼續東進。這時韓信向劉邦建議：“這樣不可大王，漢軍紮根未穩，軍力尚不足以與楚軍抗衡，為今之計，隻宜集中優勢兵力，各個擊破之。倘分兵作戰，攤子鋪得太大，不但削弱漢軍的戰鬥力，也極易引來楚軍的圍攻，這樣下去，關中形勢會很危險。”
劉邦說：“有何不可？漢軍出其不意，一舉攻克了關中，現在楚軍還沒有防備，正是進攻良機，如待其有所防備，則破楚難也。
“楚軍恐怕不是那麼好破的，現在魏國、趙國、代國等皆附從楚國，一旦攻楚，其結盟諸國必然群起助之，漢軍攻一楚尚且吃力，再有他國相助，更難取勝，請大王慎思之。”韓信分析說。
劉邦說：“我也跟子房學過幾天《太公兵法》，深知兵貴神速，如果一切都等車馬炮齊了，敵人早把城牆築得天高，錯失良機矣。”
“那等攻下廢丘之後，漢軍合力東進何如？”韓信退一步說。
“此事不要再議，我意已決，就分兩路進軍，待我破了商洛守敵，再會師東進。”劉邦下決心說。
韓信看劉邦固執己見，不好硬勸，隻能順著他，畢竟人家是老板。輕舉妄動是兵家之大忌，韓信很為漢軍擔心。廢丘已讓他絞盡腦汁，偷襲、強攻、火燒、掘地道等辦法都采用了，都被章邯一一破解，暫時隻能耗著。韓信想也許耗個十天八天，城中糧食耗完了，那姓章的會主動出來投降。
劉邦率領大軍興衝衝地向商丘、洛陽殺來，起初也打了幾個小勝仗，更堅定了他快速東伐的信心。沒料強渡洛水時，遭到楚軍的痛擊，雙方激戰一天，漢軍大敗，人馬損失大半。劉邦率領一群殘兵敗將退回櫟陽。這時他才信了韓信的話，與項羽爭奪天下，不能急取，隻宜緩圖。
韓信前來拜見劉邦，劉邦主動承認錯誤，說：“悔不聽將軍之言，致有此敗。”
“勝敗乃兵家常事，哪個廚子不打幾個碗。這隻不過是漢王東顧心切，未知楚軍虛實，致有此敗。然漢軍已有關中，隻要穩紮穩打，養精蓄銳，循序漸進，終有破楚之日。”韓信安慰劉邦說。
“什麼？哪個廚子不打幾個碗，新鮮。”劉邦對韓信把他比成廚子，覺得太粗俗了，況且話中似有教訓他的意思，心中不悅，馬上反問道：“將軍說得很對，我是有些心急了些，心急喝不得熱糊塗，一口吃不成大胖子。隻是你說我們已有關中，那廢丘可破了嗎？”
韓信不知劉邦話中有話，照直回答說：“章邯非等閑之輩，強攻一時尚難湊效。我想采取圍而不打的戰略，待其城中糧絕，必然不戰而降。”
劉邦說：“廢丘已圍十月之久，糧食供應要斷絕早該斷絕了，現在還能堅持，說明城中糧食屯積甚厚，再拖下去，拖不垮楚軍，隻怕把我們拖垮了，等援軍一到，恐怕永無攻克之日。將軍熟讀兵書，對此孤城，難道就沒有一點辦法了嗎？”
一句話說得韓信有些坐不住，他曾當著劉邦的麵吹下大牛，說於帶兵打仗很有辦法，現在一座孤城卻久攻不下，怎麼交待？隻得硬著頭皮說：“大王放心，若半個月內再拿不下廢丘，我寧願辭去大將軍職！”說罷，起身告辭。
看著韓信離去的身影，劉邦心裏說：“還敢挑我的刺，和我鬥嘴，還嫩著點。”灌嬰在一旁看著他們討論問題，沒敢插言。
韓信在劉邦跟前立下軍令狀，回去之後未敢怠慢，立即帶領幾個部將，騎著高頭大馬圍城察看地形去了。他們來到城東麵，看到有一條小河從城中流出，韓信靈機一動，馬上記起兵書上言：“人攻不下假之以械，火攻不下易之以水。”心想，對這廢丘城幾乎各種辦法都用了，唯獨沒有用水啊，何不一試？這個想法讓他一下子興奮起來，他知道渭水就在附近，帶領部下徑直向渭水方向走去。
渭水是一條很寬大的河，時值夏秋之交，水位還很高，正可利用。但渭水距離廢丘還有一段路程，中間並沒有河道，這讓韓信犯愁了。他來回走了幾趟，看看約摸有十裏路的樣子，算算日期，馬上拍板：“挖，出動十萬大軍，限五天內完工，挖出一條從渭水直通廢丘的大河，我要水淹廢丘！”
引渭入廢工程如期完工。這廢丘城牆是用幹打壘造起來的，說來也怪，人攻上不去，強攻撞不開，火攻越燒越結實，用大水一淹，它頃刻間倒了一大片，漢軍乘機攻入城內，城內軍民措手不及，紛紛舉手投降。雍王章邯看大勢已去，知漢軍必不容他，當場自殺。至此，漢王全部占領關中。
劉邦漸漸做大，這是項羽最不願意看到的。天無二日，國無二主，一山容不得二虎。到了項羽把其他諸侯都收拾得差不多了，劉邦恰在這時率領幾個諸侯攻打彭城，這讓項羽看清了真正的敵人是劉邦，於是在彭城之戰後，緊接著親率五十萬大軍向關中撲來。
麵對強敵，劉邦一時壓力很大，沒想到項羽這麼快就盯上自己，他求教於張良，張良說：“現在天下英雄中，能和項羽對陣的，隻有三個人，漢將韓信，楚將英布，魏將彭越，如果你能得到這三個人的幫助，差不多就能打敗項羽。”
劉邦沒有別的辦法，隻有嚐試著去做。他和張良等幾個謀士密謀了一陣子，搞定方案。劉邦依計行事，果然先後爭取了彭越、英布的支持。
韓信這時候正在黃河以北攻城略地，劉邦以為這是自己的部隊，還不是想啥時用就啥時用。
滎陽、成皋防線是漢軍的生命線，楚漢雙方在這裏展開了拉鋸戰，沿線幾個大的城池，一會奪過來，一會又搶過去，異常激烈。危機時刻，劉邦急調韓信所部強渡黃河前來支援，沒想卻遲遲不到。劉邦寫信責問他，韓信回信說：“被楚軍牽製，難以自拔，一旦緩解，即刻往救，望漢王再堅持一陣子。”劉邦看了氣得幹瞪眼。