當秦末天下群雄並起時，韓信先追隨了項粱，在項粱手下，卻沒有名聲。項粱戰敗，他又隸屬了項羽，項羽讓他做了郎中。韓信屢次向項羽獻策，以求重用，但項羽沒有採納。漢王劉邦入蜀，韓信脫離了楚軍歸順了漢王。因為沒有什麼名聲，只做了接待賓客的小官。
此後，韓信多次與蕭何交談過，蕭何認為他是位奇才，並多次向漢王推薦，漢王不以為然。韓信見得不到重用，就趁亂逃跑了。蕭何聽說韓信逃跑了，來不及報告漢王，親自去追趕他，將他追回。漢王對蕭何的舉動十分不理解，蕭何告訴漢王，能助他爭奪天下的非韓信不可，因為普天之下再也找不出第二個像韓信這樣的傑出人物。漢王聽從了蕭何的建議，選擇良辰吉日，親自齋戒，並設置高壇，佈置廣場，拜韓信為大將軍。
韓信被任命為大將軍後，曾與漢王縱論天下。漢王自認自己在勇敢、強悍、仁厚、兵力方面不如項羽，韓信卻首先分析指出了項羽的劣勢，一是項羽只有婦人之仁，二是項羽放棄了關中的有利地形，而建都彭城。三是違背了楚國義帝的約定，將自己的親信分封為王，導致諸侯們憤憤不平。四是項羽軍隊所經過的地方，沒有不橫遭摧殘毀滅的，天下的人大都怨恨，百姓不願歸附，只不過迫於威勢，勉強服從罷了。雖然名義上是霸主，實際上卻失去了天下的民心。五是項羽強行分封的三個王，原來都是秦朝的將領，率領秦地的子弟打了好幾年仗，被殺死和逃跑的多到沒法計算，又欺騙他們的部下向諸侯投降。秦地的老百姓把他們恨入骨髓。
隨後，韓信又分析了漢王的優勢，一是任用天下英勇善戰的人才，用天下的城邑分封給有功之臣，這樣才可以所向披靡；二是以正義之師，順從將士東歸的心願，這樣戰無不勝。三是漢王進入武關，秋毫無犯，廢除了秦朝的苛酷法令，與秦地百姓約法三章，秦地百姓沒有不想要大王在秦地做王的。四是根據諸侯的成約，漢王理當在關中做王，關中的百姓都知道這件事。因此如果漢王發動軍隊向東挺進，只要一道文書三秦封地就可以平定。漢王聽了韓信的分析，特別高興，這才相信蕭何之言，認為得到韓信太晚了。於是自此聽從韓信的謀劃，部署各路將領攻擊的目標。這次韓信縱論天下，充分顯示了他的雄才大略，高瞻遠矚的眼光。
公元前205年二月，漢王下令廢除秦的社稷，改立漢的社稷。四月，漢軍在彭城兵敗，潰散而回。韓信收集潰散的人馬與漢王在滎陽會合，在京縣、索亭之間又摧垮楚軍。因此楚軍始終不能西進。
這年八月，漢王任命韓信為左丞相，攻打反叛的魏王豹。韓信設計取得了勝利，平定了魏地，改制為河東郡。隨後，漢王又派張耳和韓信一起，領兵向東進發，向北攻擊趙國和代國。摧毀代國後，漢王就立刻派人調走韓信的精銳部隊，開往滎陽去抵禦楚軍。
韓信卓越而奇特的軍事才能體現在幾次重大的戰役上。一是井陘之戰。為了攻打趙國，韓信和張耳率領幾十萬人馬必須突破井陘口。韓信挑選了兩千名輕騎兵，每人持一面紅旗，說：「趙見我走，必空壁逐我，若疾入趙壁，拔趙旗，立漢赤幟。」並傳令當日破趙會餐。仗還沒打就預料必勝，引起了眾將的懷疑。接著他又派出萬人的先鋒隊，「出，背水陣」。顯然萬人的先鋒隊伍，背水佈陣是不合常規的，是違反兵書戰策的，所以連敵軍也「望而大笑」。隨後韓信豎起大將的旗幟和儀仗，大吹大擂的開出井陘口。在兩軍相接時，趙軍果然傾巢出動攻擊韓信的軍隊，韓信詐敗，拋旗棄鼓，等到他的騎兵乘虛衝入趙軍營壘，換上漢軍赤幟後，韓信率眾拚死反撲，迫使趙軍想退回營壘，「壁皆漢赤幟，而大驚，以為漢皆已得趙王將矣，兵遂亂，遁走。趙將雖斬之，不能禁也。於是漢兵夾擊，大破虜趙軍，斬成安君泜水上，禽趙王歇。」這正像韓信所說的：「其勢非置之死地，使人人自為戰；今予之生地，皆走，寧尚可得而用之乎！」這正是韓信知己知彼，據實靈活的運用戰策的結果，足見其胸中韜略之一斑了。
打敗趙軍後，韓信下令要活捉成安君手下的謀士廣武君，並親自給他解開繩索，以老師之禮待他，向他請教攻伐燕國和齊國的情況。廣武君受韓信感動，為他分析了當前的形勢，認為上策是在此按兵不動，一方面安定趙國的社會秩序，撫恤陣亡將士的遺孤，並犒勞將士。另一方面擺出向北進攻燕國的姿態，然後派出說客，拿著書信，在燕國顯示自己戰略上的長處，燕國必不敢不聽從。燕國順從之後，再派說客往東勸降齊國。齊國也會聞風而降服。韓信聽從了他的計策。派遣使者出使燕國，燕國聽到消息果然立刻降服。於是派人報告漢王，並請求立張耳為趙王，用以鎮撫趙國。漢王答應了他的請求，就封張耳為趙王。
不久，漢王奪取了韓信和張耳統率的軍隊，命令張耳防守趙地，任命韓信為國相，讓他收集趙國還沒有發往滎陽的部隊，去攻打齊國。
韓信領兵向東進發，還沒渡過平原津，聽說漢王派酈食其已經說服齊王歸順了。韓信打算停止進軍，但後來聽從一個叫蒯通的說客的建議，攻打齊國。楚國派龍且率領兵馬，號稱二十萬，前來救援齊國。
韓信與龍且在濰水展開了會戰。這次戰役再次表現了韓信的智慧。龍且不聽進諫，剛愎自用，進兵與韓信隔著濰水擺開陣勢。韓信下令連夜趕做一萬多口袋，裝滿沙土，堵住濰水上游，帶領一半軍隊渡過河去，攻擊龍且，假裝戰敗，往回跑。龍且果然高興的說：「本來我就知道韓信膽小害怕。」於是就渡過濰水追趕韓信。韓信下令挖開堵塞濰水的沙袋，河水洶湧而來，龍且的軍隊一多半還沒渡過河去，韓信立即回師猛烈反擊，殺死了龍且。韓信把楚軍士兵全部俘虜了。
公元前203年，韓信降服且平定了整個齊國。派人向漢王上書，說：「為有利於當前的局勢，希望允許我暫時代理齊王。」正當這時，楚軍在滎陽緊緊的圍困著漢王，韓信的使者到了，漢王打開書信一看，勃然大怒，罵道：「我在這兒被圍困，日夜盼著你來幫助我，你卻想自立為王！」張良、陳平暗中踩漢王的腳，湊近漢王的耳朵說：「目前漢軍處境不利，怎麼能禁止韓信稱王呢？不如趁機冊立他為王，很好的待他，讓他自己鎮守齊國。不然可能發生變亂。」漢王醒悟，又故意罵道：「大丈夫平定了諸侯，就做真王罷了，何必做個暫時代理的王呢？」就派遣張良前往，冊立韓信為齊王，徵調他的軍隊攻打楚軍。
楚軍失去龍且後，項王十分害怕，就派人勸齊王韓信反叛漢王，希望他與楚聯和，三分天下自立為王。韓信辭謝說：「我侍奉項王，官不過郎中，職位不過是個持戟的衛士，言不聽，計不用，所以我背楚歸漢。漢王授予我上將軍的印信，給我幾萬人馬，脫下他身上的衣服給我穿，把好食物讓給我吃，言聽計用，所以我才能夠到今天這個樣子。人家對我親近、信賴，我背叛他不吉祥，即使到死也不變心。希望您替我辭謝項王的盛情！」
齊國人蒯通知道天下勝負的關鍵在於韓信，想出奇計打動他，就用看相的身份規勸韓信與楚、漢三分天下，鼎足而立。這樣對天下百姓都有益處。韓信仍然不願背棄漢王，說：「漢王給我的待遇很優厚，他的車子給我坐，他的衣裳給我穿，他的食物給我吃。我聽說，坐人家車子的人，要分擔人家的禍患，穿人家衣裳的人，心裏要想著人家的憂患，吃人家食物的人，要為人家的事業效死，我怎麼能夠圖謀私利而背信棄義呢！」他認為自己功勛卓著，漢王終究不會奪去自己的齊國，於是謝絕了蒯通。
後來，漢王被圍困在固陵時，採用了張良的計策，徵召韓信，並應允齊地歸屬韓信名下，於是韓信率領軍隊在垓下與漢王會師，並最終打敗了項羽。自此，漢王劉邦奪取了天下。
漢五年正月，劉邦改封齊王韓信為楚王，建都下邳。
韓信到了下邳，召見曾經侮辱過自己、讓自己從他胯下爬過去的年輕人，任用他做了中尉，並告訴將相們說：「這是位壯士。當侮辱我的時候，我難道不能殺死他嗎？殺掉他沒有意義，所以我忍受了一時的侮辱而成就了今天的功業。」
