平定了四国后，韩信要挟刘邦任他为齐王，刘邦无奈，只得听从。
此时项羽恐慌，派盱眙人武涉前去游说韩信反汉与楚联合，韩信谢绝。说那蒯通有扭转乾坤之智，改变历史的才能，他也认为韩信何必屈居刘邦之下，不如自说立为王，他想尽办法多次向韩信进言，让他自立为王，结果韩信未予采纳。
汉五年，刘邦乖项羽无备，楚军饥疲，突然对楚军发动战略追击，刘邦追击楚军至固陵，楚军反击，刘邦大败而归。刘邦采取张良之策，调动了彭越、韩信，于同年十二月，四十万汉军与十万楚军于垓下展开决战。楚军大败被围，韩信用计“四面楚歌”，让楚军无心应战纷纷投降，项羽突围至城东自刎而死，至此楚汉相争结束。
（项羽）
由此可以看出帮刘邦平定天下的所有战役中，几乎都是韩信在唱主角，且每攻一处势如破竹，韩信“兵仙”“神帅”之称，并非浪得虚名。
然刘邦见天下已定，便收回了韩信的兵权，将韩信的齐王改为楚王。
韩信功成后，找到了曾经给他饭吃的漂母，用以千金酬谢，这就是成语里面的“一饭千金”。可见韩信知恩图报。而且韩信还找到了那个曾经污辱他的屠夫，韩信不但没有责怪他，反而给了他一个小官当，可以见得韩信大肚！
项羽手下有一名将名叫钟离昧，此人有勇有谋，就连刘邦也惧他三分，一直以来钟离昧十分忠心项羽，因此刘邦也很记恨他。垓下之战钟离昧逃出了包围。钟离昧与韩信向来友好，项羽死后他投靠了韩信。
高祖六年，有人告韩信谋反，刘邦以巡游为名招见诸侯，实际上是要袭击韩信，韩信进退两难，不去呢，是真的谋反，去吧，又怕被抓。有人建议，说刘邦怀恨钟离昧，如果献上钟离昧人头，定可自保，韩信采纳意见，果真逼死钟离昧。韩信虽自保，却贬为淮阴侯。
时有阵浠曾多次进言韩信让他谋反以求自保，韩信答应若陈浠谋反便作他的侧应，后来陈浠果然谋反，韩信不但没有侧应，反而将陈浠抓住，陈浠的妹妹却悄悄向刘邦告发韩信谋反，吕后、萧何将韩信骗到长乐钟室，将韩信抓住后吊了起来再盖上白布，让宫女们乱棍打死，或许这便是兑现刘邦的诺言“五不死”。
话说人的死法无数种，那五不死又是怎么会是免死金牌呢？何况这次他得罪的人是刘邦。
就这样韩信因为两个女人和一个朋友而结束了他光辉而又短暂的一生。正所谓：生死两妇人，成败一知已。
韩信聪明过人，“走马分油”也是他智慧的体现。据说韩信还有两项发明。
一是风筝。四面楚歌时，他发明了风筝，风筝上绑一种“乐器”，风一吹便会发出凄切的声音，汉军便唱楚歌，让楚军思乡，无心应战。
二是象棋。韩信临终前有一狱卒可怜韩信，将他细心照料，韩信十分感激，却无以回报，心中愧疚。狱卒便讲：“将军不必愧疚，你将你的兵法传与我，不是最好的报答吗？”韩信流下眼泪道：“我不会传兵法给你，我之所以会兵法才到今天这样的地步。那我就传你一种奇术吧！”然这奇术不能到现实生活中运用，这只是一种象征性的奇术，故名“象棋”。
