當時，要想進入關中，必須越過險峻的秦嶺山，而通過秦嶺的三條通道，由三秦王分兵把守，極不利於大軍通行。因此，韓信特製定出“引兵從故道（今陝西寶雞市南）出襲雍”的戰略方針，以聲東擊西來力圖達成戰略進攻的突發性，確保首戰成功。於是，韓信公開派出兵力，搶修四個月前漢王出關時燒毀的子午穀棧道，把三秦王的注意力引向秦嶺的東段。子午穀的修複使三秦王放鬆了警惕和防備。漢主力部隊則遠遠繞開子午穀棧道，西出故道，潛越秦嶺，出散關，突襲並攻占了陳倉（今陝西寶雞市東）。雍王章邯慌忙領兵對陣，經反複激戰，雍王兵敗在廢丘（陝西興平）自殺。翟王董翳和塞王司馬欣見勢相繼迫降。韓信指揮漢軍，勢如破竹，連克數城，很快占領了關中大片土地，一舉平定三秦，初戰告捷，為下一步東進以爭天下，創造了有利的態勢。
漢王二年（前205）劉邦出關，收服魏王魏豹、河南王申陽、韓王鄭昌，殷王司馬卬降漢；聯合齊王田榮、趙王歇共同擊楚。四月襲取彭城，當時項羽得知彭城失陷，立即自率3萬精兵回救。而劉邦此時竟被勝利衝昏了頭腦，在彭城過起沉於酒色的生活，對項羽不加戒備，從而導致10萬人馬被項羽殲滅，就連妻子與父親也被項羽給俘虜了。
劉邦兵敗彭城之後，魏王豹以探母病為由回到封國後，封鎖河關，切斷漢軍退路，叛漢與楚約和。劉邦派酈生說服魏王豹不成，任命韓信為左丞相，率兵擊魏。
公元前205年八月，漢軍進入魏境。魏王豹得到漢軍進攻的消息，加強了各地的守備，並派大將柏直將主力部署在黃河東岸的蒲阪（今山西永濟縣蒲州鎮），封鎖黃河渡口臨晉關，企圖阻止漢軍渡河。韓信再次故技重施，用了聲東擊西、避實擊虛的戰術，增加佯動部隊，集中船隻擺出要從臨晉關渡河的架勢。而在暗中卻調動軍隊，向北進發到夏陽（今陝西韓城南），作為主渡地段。當時，韓信籌集和製作了簡易的渡河器材——木罌缶。這是一種口小腹大的木桶，泅渡時縛在士兵身上，借以增加浮力。就這樣漢軍神不知鬼不覺地越過黃河，奔襲魏軍的後方安邑（今山西運城東）。魏王豹得到消息，倉惶回師迎戰，被漢軍殺得大敗，被迫率殘兵向東退卻。漢軍急追至曲陽（今山西安邑、垣曲間），又敗魏軍。九月，魏王豹在東垣（今山西垣曲西）被俘，韓信兵不血刃進入魏都平陽（今山西臨汾市）。然後，韓信又分兵攻占河東52縣，將它改建為河東郡，並將被俘的魏軍精銳送往滎陽增援守備。
背水破趙沉沙敗齊
滅魏以後，黃河以北尚有代、趙、燕及山東的田齊四個割據勢力。他們依附項羽，對抗劉邦。韓信針對這種情況，向劉邦提出：“北舉燕、趙，東擊齊，南絕焚之糧道，兩與大王會與焚陽”的計劃。劉幫表示讚同。
公元前205年，漢高祖劉邦派韓信和張耳率領幾十萬大軍準備突破井陘口（今河北井陘西北）攻打趙國。趙王和成安君陳餘聽說漢軍來襲，便在井陘口部署了重兵，號稱20萬大軍迎戰。廣武君李左車建議成安君采取斷其糧道、深溝固守的戰略，但成安君篤信儒學，宣稱作戰不能使用陰謀詭計，拒不采納李左車的計謀。
韓信得知李左車的計謀未被采納，大膽引兵前來，在距井陘口30裏處紮寨。隨後命令2000精兵每人拿一麵紅旗，到趙軍營壘附近的山上埋伏。行前告誡他們說：趙軍若見我軍退敗，必然會傾巢出動追擊，你們則趁機攻取趙營，拔旗易幟。
正麵，韓信以萬軍進至綿蔓水（井陘西）東岸，背水列陣。韓信命令三軍說：“今天打敗趙軍，正式會餐！”諸將聞言，都不相信。要知道：背水作戰在當時可謂兵家大忌，而韓信一反常規，鋌而走險。就連趙軍紛紛嘲笑韓信不會用兵布陣時，韓信派出一部漢軍打著大旗前進，趙軍馬上發兵迎擊。漢軍交戰後佯敗，拋旗後撤到河邊陣地。趙軍見狀，傾巢出動向漢軍展開攻擊。
這時韓信派出的2000精兵趁機攻入趙軍空虛的營壘，將趙軍的旗幟全部換為漢軍的紅旗。陣前的趙軍與漢軍交戰後，發現漢軍個個英勇無敵，視死如歸，雖隻有10000餘人但與強大的趙軍比起來，亦是不相上下。交戰時間一久，趙軍不能取勝，準備回師但一回頭卻發現營壘插滿了漢軍的旗幟，以為漢軍已經破趙，軍心大亂，紛紛潰逃。於是漢軍前後夾擊，徹底擊敗趙軍，並俘虜了趙王歇。