韓信從隊伍中挑了一萬精兵，命其渡過泜水，背著河岸列陣。那邊的趙軍看見這背水之陣，不由暗裏取笑漢軍這陣勢。漢軍眾將見韓信這般布陣，也十分驚疑，但因為韓信平日用兵奇謀層出，讓人無法揣測，所以這次也不敢違令，按照其意布陣。
韓信見張耳麵上憂色，便笑著說：“趙兵據險立營，未見我大將旗幟，故堅持不動。我與君同往，親去督戰，自有勝機。”張耳也不得不從，兩人便一同渡河，來到陣中。韓信下令全軍搖旗呐喊，大造聲勢，然後向井陘口推進。
趙兵把漢軍推進的情況報告陳餘，陳餘便領兵出戰，趙兵仗著人多，大舉圍攻上前。韓信則下令全軍轉向急退，並且把帥旗戰鼓全部棄掉。漢軍退得很快，眨眼就退回泜河岸邊。陳餘率眾追擊，看見漢軍敗退得那麼狼狽，趙兵全都得意忘形，就連營內的趙兵也想趁勢爭功，於是擁著趙王歇一同出營，從後趕上，掠取漢軍丟棄的旗鼓，一點秩序也沒有。
這時候，韓信已經退回本陣據守，而陳餘的人馬也追了上來，漢軍本在河邊列陣，之前是韓信、張耳二人帶一支兵馬去挑引陳餘，其餘主力皆固守不。今見陳餘的追兵到來，韓信即從腰間拔出劍來，對全軍大喊道：“消滅趙兵，就在此時，全軍將士，拚死殺敵，後退者立斬不饒！”
這道命令一下，漢軍將士便盡拋生死於腦後，奮力向前衝殺而出。隻因漢軍背水列陣，已無退路，加上韓信之號令，更讓他們變成了勇猛無比的“死士”，這一衝殺出來，人人以一當十，與趙兵殺得難分難解，雖然人數比趙兵少得多，卻全無敗象，反讓趙兵陷於苦戰。
從辰牌殺到午牌時分，趙兵都不能攻破漢軍的陣地，陳餘開始擔心趙兵不勝，加上趙兵一早出來廝殺，還沒吃早飯，再糾纏下去，實在不利，於是陳餘下令退兵。
陳餘率眾退到中途，遠遠看見營中旗幟竟已變色，旗幟隨風飄揚，仿如紅霞一般，異常奪目。仔細辨認下，竟是漢軍的赤色旗幟，不由嚇得魂飛天外，正在慌張之際，忽有一支人馬斜刺殺出，正是漢軍左騎將傅寬。這支人馬一殺過來，陳餘急忙迎敵，且戰且走，忽又有另一支人馬在前頭殺出攔截，為首者乃是張蒼。
陳餘大吃一驚，又向後倒退。但張蒼、傅寬合兵趕殺，並不夾擊，隻把陳餘往泜河那邊逼去。陳餘的兵馬早已喪膽，慌不擇路，陳餘倒是相當清醒，大叫道：“不要慌張，不要慌張，快回過頭來，與敵人廝殺。”可是趙兵不聽他的號令，隻顧逃命，陳餘喝止不住，就命部將斬殺逃兵。哪知越殺越逃，越逃越亂，最後陳餘也放棄再收亂兵，跟著一起跑。
不知不覺就逃到泜水，陳餘心中暗暗叫苦，就在他滿心害怕的時候，對麵的漢軍也果然掩殺過來，尤其當中一騎在陣中狂衝，刀光閃處，亂兵均被砍殺於地。眼看就要殺到陳餘這裏，陳餘的部將徐纛急忙來擋架，兩馬相交，對方奮力一刀劈下，徐纛勉力迎擋，結果被對方一刀砍得連人帶劍皆折，摔下馬來，被馬踏死。
十餘騎漢兵一同殺來，合將陳餘包圍。陳餘這時也看清對方，正是他昔日的刎頸之交、後來成為死敵的張耳。陳餘驚得臉如土色，握劍的手也在發抖。張耳則怒目而視，厲聲道：“陳餘，你這無義之徒，不是一直想殺我麼？來啊，過來殺我呀！”
陳餘道：“無義的是你，我悔不聽李左車之言，才有這一敗，隻是要我死在你的手下，我不甘心！”說完，陳餘從馬上跳了下來，撲向亂兵之中。十餘騎漢兵當即一擁而上，亂劍揮來，便把陳餘砍成肉泥。
其餘趙兵除了逃去和被殺的之外，其餘活著的悉數投降漢軍。張耳引兵回去，對韓信說：“陳餘已殺，現在隻剩下趙王歇，請元帥許我帶兵再去把趙王活捉來獻。”
韓信笑道：“哈哈哈，公已斬陳餘，立下大功，擒趙王歇的功勞就讓給別人罷！”張耳還想再請，就在這時，靳歙也率部回來，親自押著一人來到韓信跟前，正是趙王歇。張耳看到，大為驚訝，韓信則拍手叫好，當即命武士把趙王歇推下去，斬首示眾。就這樣，趙王與陳餘皆殺，趙國名存實亡了。
韓信隨即率領全軍，先行進駐井陘口的大寨，再擺設慶功宴。宴上，眾將都對韓信的奇謀稱讚不絕，韓信便將他的奇謀布置，跟大家細述一番。韓信派靳歙連夜出發，繞到趙營後麵，暗中埋伏，當趙兵傾巢出擊時，便乘虛劫營，把旗幟全換成漢軍的。而傅寬、張蒼兩人則在清晨出發，埋伏在趙營附近，等陳餘回兵，就分頭截殺，逼他退向泜上，再由張耳斷其後路，把他一舉誅滅。而趙王歇聽聞營寨失守，必回馬去救，靳歙就從營內殺出，把已成驚弓之鳥的趙兵一舉擊破，趙王歇自然也成囊中物了。