劉邦采納了韓信的策略，立即著手部署東進關中。當時，從漢中通往關中的道路有兩條，一條是經由棧道進入關中；另一條是走陳倉(今陝西寶雞西)小路，那裏山高路險、懸岸峭璧、野獸蟲蛇出沒，路途險惡，已多年無人行走。正因如此，被項羽封到關中西部地區的雍王章邯不曾派兵駐守。韓信決定采用聲東擊西的戰術，“明修棧道、暗渡陳倉”。
韓信調動大批士卒和民，大興土木，日夜搶修棧道。當時正值盛夏，烈日當空，熱浪滾滾，施工的士卒和民夫一個個汗流浹背，形容憔悴，叫苦連天。經過近半月的艱苦作業，僅僅修好了一小段棧道，被燒毀的棧道長達300餘裏，施工的士卒民夫無不抱怨連天，紛紛怠工。韓信聞訊，立即加派人力，並派出數名手執長鞭的監工來到工地，眾人敢怒不敢言，隻得埋頭搶修。
漢王興師動眾修複棧道的消息傳到關中，雍王章邯感到十分好笑：“劉邦拜胯夫韓信為大將軍，率兵修複棧道，企圖東入關中，談何容易。便是動用10萬人，修上一年，也完不成。”話雖如此，章邯仍是一個有經驗的軍事將領，他立即加派兵員，重兵守衛棧道出口，防止劉邦大軍進攻。
韓信見章邯果然中計，便於公元前206年秋天的一天深夜，與漢王劉邦率大軍悄悄離開南鄭，偃旗息鼓，無聲無息地撲向陳倉。章邯加派了棧道的防守後，也日日派人刺探漢軍虛實，所得情報都稱漢軍仍在大修棧道，章邯便要守衛棧道部隊注意防範，以防萬一。
一天，章邯正在都城廢丘(今陝西興平東南)王宮中飲酒作樂，突然傳來緊急戰報：“漢軍已度過棧道，攻戰陳倉。”章邯聞訊將信將疑，慌忙調動兵馬，親自趕往陳倉抵擋漢軍。然而，歸心似箭的漢軍一個個如出山的猛虎，排山倒海般地湧向章邯軍，章邯大敗，逃回廢丘，閉門不出。漢軍遂包圍廢丘，四麵攻打。章邯無力支撐，不久便兵敗自殺。
章邯死後，漢軍攻戰鹹陽。關中剩下的兩個大王司馬欣和董翳更加孤立，先後向漢軍投降。在不到三個月的時間裏，韓信采用明修棧道、暗渡陳倉的戰術，一舉從漢中返回關中，消滅了項羽為牽製劉邦而建立的三王勢力，平定了關中地區，為劉邦奪取天下建立了堅實的軍事基地，並奠定了豐富的人力、物力和財力基礎。
漢王劉邦揮師南下，來到洛陽新城時，傳來了九江王奉項羽之命殺了義帝的消息。他采取了董公的計策。第二天，他舉行隆重儀式，為義帝大辦了喪事。接著，他又派出使者，遊說眾王，申張正義，除奸保國。這麼一搞，還真起作用。各諸侯果然立即響應，紛紛派兵支援劉邦。劉邦的隊伍一下子就增加到56萬人，浩浩蕩蕩向楚國首府彭城殺去。這時候，項羽正率領楚軍的精銳與齊國打仗，留在楚國的隻是一些老弱殘兵。劉邦領兵長驅直入，不費吹灰之力就攻下了楚都彭城。
項羽聽到彭城失守的消息，焦急萬分，再也顧不得與齊國對峙，親率3萬精兵，去奪取彭城。一天早晨，楚軍向彭城發起了猛烈的進攻。漢王和他的將士們被打了個措手不及。中午時分，楚軍攻入彭城，漢軍被徹底打垮，劉邦在眾將的掩護下急促奔逃。
漢軍見主將奔逃，立時慌亂起來，四處潰散，逃至彭城東北的穀水和泗水時，因船少人多，搶渡不及，十幾萬漢軍在這裏被消滅了。這一仗，漢王劉邦傷亡慘重，他的父親劉太公和老婆呂雉也都被項羽俘虜了。
劉邦好不容易逃到滎陽、成皋一帶，收集了散兵。正巧，蕭何從關中發來一支兵馬，韓信也帶著隊伍趕到滎陽。經過休整，士氣又振作起來，劉邦見楚軍陣容強大，先是堅守不出，然後挑選精兵，突然襲擊，大敗楚軍。結果兩軍在滎陽一帶，形成對峙之勢。韓信背水一戰
公元前204年，漢楚兩軍在滎陽相持不下。由於一度楚占上風，魏、趙、燕、齊等依附項羽。漢王劉邦的大將、左丞相韓信，率領大軍，對這些小國進行痛擊。
韓信首先大破西魏兵，生俘了叛漢的魏王豹。接著又同張耳一起，一舉殲滅代軍，擒住代相夏說。隆冬十月，韓信率領數萬大軍，準備東出井陘(今河北省進陘)攻趙。趙國的國君趙歇和他的大將陳餘，聽說韓信就要來進攻，便集結兵力，號稱20萬人馬，準備迎戰漢軍。
謀士李左車向趙軍統帥、成安君陳餘獻計道：“漢軍來勢凶猛，我們應該利用有利地勢，用智才能取勝。請您給我3萬精兵，從小道迎上去，截住他們的糧草和軍需物資。您要深挖溝，高築牆，堅守到底，形成對峙之勢。讓韓信他們前進，打不了仗；後退，又無退路。這時，我再出奇兵不斷偷襲騷擾，讓他們得不到半點接濟。這樣，他們就會不戰自敗。”
陳餘是個迂腐透頂的書呆子。聽了李左車的計策，不耐煩地說：“兵書上說，兵力十倍於敵，就可以進行圍攻；兩倍於敵，就可以交戰。我軍數十倍於敵，敵軍又遠道而來，我們以逸待勞。在這種有利的條件下，我們不敢正麵迎戰，卻要躲避起來，豈不讓諸侯恥笑我陳餘太軟弱。他們就會輕而易舉地來攻擊我們。”李左車見陳餘是個食古不化的書呆子，不采用自己的計策，便憤然而去。
出井陘口往東，就是南北走向的大河，叫綿蔓水。陳餘根據自己的戰略思想，把趙軍的大本營紮在大河東岸較遠的山坡上。顯然，這是一個圈套：引漢軍渡河，背水作戰。
韓信派出的偵探悄悄溜進趙國，暗中探聽到陳餘沒有采納李左車的建議，趕忙回來報告了韓信。韓信聽到這個消息，十分高興，便籌劃了一個以少勝多，以弱勝強的計劃。
按照計劃，韓信率領部隊浩浩蕩蕩地向井陘國進軍。軍隊過了井陘，在離趙軍30裏的地方紮了宮。這時已是半夜了，他挑選出二千騎兵，讓每人拿一麵紅色的漢軍旗幟，趁月色掩護，悄悄地從山間小路，繞到趙軍大營的後麵，埋伏在叢林裏。臨出發韓信為他們送行，並命令道：“明晨將交戰，等到我軍佯敗。趙軍見我軍潰敗逃走，一定會全部出營追擊我們。你們趁此機會，立刻衝進敵營，拔掉他們的旗幟，換上咱們的旗幟。”接著，又讓他的副將弄一點食物給騎兵們吃。他堅定地對士兵們說：“你們先隨便吃點吧，等明天我們打敗趙軍，要大擺慶功宴。”士兵們很快地吃完飯，便悄然出發了。
韓信率主力部隊，趁著月色，越過井陘口，渡過大河，在東岸麵對趙軍、背靠大河紮下大營，擺開陣勢。將士們都覺得這樣的擺陣法無疑於白白送去挨打。然而大家都知道韓信神機妙算，善於用兵，雖然有懷疑，但誰也不好發問。
趙軍將領望見漢軍背水擺陣，不禁哈哈大笑，議論紛紛。要知道背水擺陣，是兵家大忌，等於斷絕自己的退路，使自己陷於絕境，自取滅亡。陳餘見韓信中了圈套，心中不僅暗喜。
第二天，天剛蒙蒙亮，漢軍大宮裏的號角嗚嗚地吹響了。韓信率領一支精兵，打著帥旗，帶著大將的儀仗鼓樂，大吹大擂地向趙軍進攻。
陳餘看到韓信親自帶領漢軍來攻，笑道：“韓信，你終於出來了，今天叫你有來無回!”接著，把令旗一擺，大聲命令：“全軍立即出擊!”
趙軍打開營門，部隊一擁而出，漫山遍野地向漢軍殺來，雙方展開了一場混戰。戰鬥持續了一段時間，韓信見時機已到，便命令：“全軍假意潰逃!”這一來，漢軍向水邊陣地逃去。趙軍見漢軍敗退，便不顧一切地向前追擊。
韓信帶領的部隊退到河邊，跟原來背水列陣的主力會合了。他回轉身來，高聲喊道：“將士們，敵人殺過來了。現在我們後退無路，隻有死裏求生，立功的時候到了，殺啊!”頓時，漢軍將士們發起了勇錳的衝擊，綿延水邊展開了一場血戰。這時，埋伏在山坡上的二千騎兵，發起了突然襲擊，衝進了趙軍大營，遍插上紅色的漢軍旗幟。
在水邊的陣地上，韓信指揮著漢軍，拚命廝殺。漢軍個個精神百倍，勇猛無比。這時，趙軍已經精疲力盡，支持不住了。陳餘眼看一時無法取勝，急忙下令撤退。可是回頭一看，才發現大事不好，見自己的營寨，插滿了漢軍的紅旗。這一下，趙軍驚慌失措了，秩序大亂，自相踐蹋。這時，漢軍埋伏的二千騎兵，也衝出趙營，左突右攻，配合著背水陣地，兩麵夾擊，把趙軍打得大敗。斬殺了陳餘，並活捉了趙王歇。
接著，韓信和灌嬰又在齊地大敗楚軍，彭越也在梁地襲擊楚軍斷了楚軍的糧道。霸王陷入進退兩難之境。漢王趁機派人來講和，條件是：“霸王將劉邦的父親太公、夫人呂氏放回；楚漢雙方以鴻江為界，以西屬漢，以東為楚。”霸王同意了這種“楚河漢界”的劃分，放了劉太公和呂氏，收兵東歸。