公元前209年,陳勝、吳廣揭竿而起。韓信佩劍從軍,投身項梁的西楚軍。項梁戰死後,繼隨項羽,但未受項羽重用,只是充當一名執戟衛士。他多次向項羽獻策,均不被採納。於是他憤然逃出楚營,投奔漢王劉邦。劉邦初始也沒把他當將才使用,只任命他為治粟都尉。韓信見劉邦不肯重用,決意離漢營而去。丞相蕭何素知韓信之才,聞訊即刻騎馬月夜苦追,將他勸回,由此留下了「蕭何月下追韓信」的美談。後來,劉邦在蕭何的屢次勸說下,親自與韓信討論軍國大事,確信韓信為稀世之才,遂舉行儀式,拜為大將。
漢高祖元年(公元前206年)五月,韓信派人修復劉邦進入漢中時燒燬的棧道,迷惑雍王章邯,自己卻率軍悄悄沿南鄭故道東出陳倉,大敗章邯軍,一舉拿下了關中地區,使劉邦得以還定三秦。
漢高祖二年(公元前205年)二月,韓信引兵出函谷關,將兵鋒逼至洛陽,韓王鄭昌、殷王司馬邛等項羽所屬的封國,先後歸降。然後便與齊趙聯合共謀擊楚,四月,大軍就已進至楚都彭城。攻勢之凌厲,令人讚嘆。未想劉邦進入彭城後疏於防務,正在與齊軍鏖戰的項羽聽說彭城失守,急率三萬精騎星夜趕回,一戰將劉邦擊敗。韓信聞訊即刻趕來收集潰敗的部隊,和劉邦在洛陽地區會師,又成功地進行了阻擊戰,在京縣、索亭之間把楚軍打得大敗,使項羽西進的兵鋒頓挫。戰線最後在滎陽穩定了下來。
劉邦兵敗彭城,齊、趙、魏等重又倒戈向楚。八月,劉邦封韓信為左丞相,領兵攻魏。魏王豹陳重兵於黃河東岸,韓信針對魏軍部署,將大量船隻集中在黃河對面的臨晉,佯作正面渡河之勢,暗用木框架綁紮瓦罐做成臨時渡河器材,從上游夏陽渡河奇襲安邑,突然出現在魏軍背後,大破魏軍,俘獲魏王豹。
漢高祖三年(公元前204年)九月,韓信又引兵東向閼與,活捉代相夏說,收復了代郡。這時,劉邦卻命韓信急調其主力至滎陽加強該地守備,故韓信只帶了萬餘部隊東下井陘攻趙。趙王歇和趙軍統帥成安君陳余集中二十萬兵力於太行山區的井陘口,佔據有利地形,準備與韓信決戰。韓信先以兩千輕騎,乘夜迂迴到趙軍大營的側後方埋伏。天明後親率主力前出到河邊背水列陣,誘使趙軍出營攻擊。漢軍背河而戰,無路可退,人人拚死作戰。預先伏下的兩千輕騎乘機攻入趙軍空營,遍插漢軍紅旗,趙軍見狀,軍心大亂。韓信揮軍趁勢反擊,大破二十萬趙軍,斬殺趙軍統帥陳余,生擒趙王歇。接著,韓信用「上兵伐謀」 辦法降服了燕。
漢高祖四年(公元前203年)十一月,韓信又用重兵急襲的辦法攻破了齊都臨淄。楚將龍且急領二十萬人馬來援,與敗退的齊軍會師於高密,然後與漢軍隔淮水對峙。韓信秘密派人用一萬多個沙袋,乘暗夜在上游把淮水堵住。天明後派部分軍隊渡過淮水,在側後攻擊楚軍,繼而佯裝潰敗。龍且誤以為漢軍膽怯,率主力渡淮水追擊。韓信命部屬掘開上游堤壩,將楚軍沖成兩段,漢軍運用半渡而擊的辦法,把已渡水的楚軍全殲,龍且被殺。未渡水的齊楚聯軍不戰自潰。韓信趁勢揮軍追殲逃敵,俘虜齊王田廣,全部平定了齊地。
韓信攻佔齊地後,項羽恐慌萬分,連忙派人去遊說韓信,以三分天下為條件,希望韓信反漢聯楚,被韓信所拒絕。韓信的謀士蒯通勸他:「將軍難道沒有聽說過勇略震主者身危,功蓋天下者不賞的道理嗎?將軍如今既有震主的威名,又挾難賞的大功,歸楚,楚不信;歸漢,漢王震恐。若不自立為王,何處是你的歸宿呢?」 韓信聽了連連擺手道:「請不要再說了,漢王待我十分厚恩,把他的車給我乘,把他的衣給我穿,把他的飯給我吃。古人說過:乘人家的車,要替人分擔憂患;穿人家的衣,也應替人分擔憂患;吃人家的飯,就應該為人家賣命。我怎麼能見利忘義呢?」於是,謝絕了蒯通的建議。可是齊地初定,需立王掌政以安民心。所以韓信已遣使修書請求劉邦立他為假齊王(代理齊王)。當時,劉邦正被項羽困在滎陽,自顧不暇,看罷來書後不悅,本不想應允。後來,聽取了張良和陳平的意見後,又說:「大丈夫平定了諸侯就是真王,當假王幹什麼!」於是,立韓信為齊王,並徵調他的部隊攻楚。
漢高祖五年(公元前202年)十二月,楚漢兩軍在垓下(今安徽靈璧南)展開決戰。劉邦以韓信為主將,統一指揮各路大軍。項羽指揮十萬楚軍,從正面向漢軍陣地猛攻。韓信採用典型的側翼攻擊戰法,令漢軍中軍稍稍後退,避開楚軍銳氣,而將兩翼展開,實行側擊,然後再令中軍推進,一下子完成了合圍。入夜,韓信令漢軍四面唱起楚歌,終使楚軍喪失鬥志,被漢軍一舉聚殲於亥下。項羽眼見大勢已去,自刎於烏江邊。歷時五年的楚漢戰爭以漢王劉邦取得天下而告終。
韓信以項羽帳下執戟衛士的低微身份,幾年內登壇拜將,屢建奇勛,終至成為左右楚漢戰爭的一方諸侯。蒯通以「略不世出」來讚譽這位叱吒風雲的軍事人物。其用兵之道,為後世兵家所推崇。據《漢書.藝文志》記載,他曾著有《韓信兵法》三章,可惜已經失傳。韓信的軍事才能令劉邦極度不安,故在項羽敗亡後,即奪其兵權,徙封為楚王,繼又黜為淮陰侯,軟禁於劉邦身邊。
漢高祖十一年(公元前196年),呂后和蕭何誘韓信至長樂宮的鐘室,以謀反罪名殺之。一代名將,死非其所,實堪哀傷。
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