刘邦听罢，十分高兴，自认为得到韩信太晚了，于是听从韩信的谋划，部署各路将领攻击的目标。
刘邦采用韩信的计策，顺着故道县返回关中，袭击雍王章邯。章邯在陈仓县迎击汉军，章邯的军队被打败，退兵逃走；在好畤县停下来再战，又被打败，逃到废丘县。刘邦于是平定了雍地，并继续向东挺进咸阳，率军在废丘包围章邯，并派遣将领们去夺取土地，平定了陇西郡、北地郡、上郡；又派将军薛欧、王吸带兵出武关，借着王陵兵驻南阳郡，到沛县去接刘太公、吕雉。项羽听说后，派兵在阳夏县阻截，汉军不能前进，楚又封原吴县的县令郑昌为韩王，让他抵挡汉军。
汉军出关，收服魏王豹、河南王申阳，韩王郑昌，殷王司马卬降汉，汉军联合齐王田荣、赵王歇共同击楚。刘邦因此得以统制五路诸侯的兵马，共计五十六万人，东出讨伐西楚。刘邦攻入彭城，其后汉军被项羽回师大败而还，韩信再次收集溃散的人马与刘邦在荥阳会合，又在京邑、索邑之间摧垮了楚军，因为这个缘故楚军始终不能西进。
刘邦兵败彭城之时，塞王司马欣、翟王董翳叛汉降楚，齐王田荣和赵王歇也反叛并与楚媾和。魏王豹以给母亲探病为由回到封国后，就封锁了河关，切断汉军退路，叛汉与楚约和。刘邦派郦食其说服魏豹不成，任命韩信为左丞相率兵击魏。魏豹把重兵布守在蒲坂，封锁河关，韩信故意多设疑兵，陈列船只假意要渡河关，而高邑等将领的伏兵却从夏阳以木盆、木桶代船渡河，袭击魏都安邑。魏王豹大惊，引兵迎击韩信，韩信大胜，俘虏魏豹，平定了魏国，改魏为河东郡。
韩信派人请示刘邦说：“请增兵三万人，臣打算往北方攻取燕国、赵国，向东攻打齐国，往南断绝楚国的粮道，再向西和大王在荥阳会合。”刘邦于是增补三万人给韩信，派张耳和韩信一起，进兵攻打赵国和代国。
韩信拿下魏国后，又攻破代国军队，于阏与擒获代国丞相夏说；同时命令曹参把赵别将戚将军围困在邬县城中，后在戚将军突围时将其追斩。之后曹参率兵到敖仓刘邦的营地，韩信攻克魏国、摧毁代国后，刘邦就立刻派人调走韩信的精锐部队，开往荥阳去抵御楚军。
韩信、张耳统兵几万打算往东经过井陉进攻赵国，赵王赵歇与陈馀陈兵