韩信听从了李左车的计策，派使去了燕国，燕王臧荼听到消息立即投降。韩信又请求立张耳为赵王，镇抚赵国，刘邦同意了，就封张耳为赵王。此时，楚国多次派兵渡黄河击赵，赵王张耳和韩信往来救援，行军中安定了许多赵国城池，并发兵支援刘邦。当时项羽正在荥阳围困刘邦，然后刘邦逃跑到宛县、叶县之间，收服了英布一同进入成皋，楚又急忙围攻成皋。
刘邦出成皋向东渡过黄河，单独与太仆夏侯婴跑到了修武县的张耳军中，一大早自称汉使进入赵军壁垒。张耳、韩信还没起床，刘邦直接进入他们的卧室，夺取了他们的印信兵符，用旗子召集诸将，调换了诸将的位置。等张耳、韩信起床后才得知刘邦来过，不禁大惊失色。汉王夺了两人的军队，命令张耳备守赵地，任命韩信为相国。收集没有调到荥阳的赵兵去攻打齐国。
韩信引兵东进击齐，未到平原渡口，得知郦食其已说齐归汉。韩信想停止，范阳辩士蒯通劝韩信说“将军奉诏攻打齐国，而汉王只不过派密使说服齐国归顺，难道有诏令叫您停止进攻吗？况且郦生不过是个说客，凭三寸之舌就降服齐国七十多个城邑，将军统帅几万人马，一年多时间才攻占赵五十多个城邑，一个将军反倒不如一个儒生的功劳吗？”韩信觉得蒯通说的有理，率兵渡河击齐。
这时齐国已决计降汉，对汉军的戒备松懈，韩信乘机袭击了齐驻守历下的军队，一直打到临淄。齐王田广惊恐，认为是郦食其欺骗自己，便把他扔进了油锅。齐王逃到高密后，派人向楚求救。当韩信袭破临淄时，项羽闻讯遣龙且亲率兵马与齐王田广合力抗汉，号称二十万众。
有人前来向龙且献计，“汉军远征作战，所向披靡，而齐，楚本土作战兵易涣散，不如深沟高垒，以守为攻。招抚已沦陷城邑，使知齐王存，楚来救，这必定使汉军得不到粮食，会不战自败。”龙且轻视韩信，又急求战功，不用此计，率兵与韩信军隔潍水东西摆开阵势。韩信连夜派人做了一万多条袋子，盛满沙土，壅塞潍河上流。率一半军队涉水进击龙且之阵，龙且出兵迎击，韩信佯装败退，龙且以为韩信怯弱，率军渡江进击。这时韩信命人决开壅塞潍河的沙囊，河水奔流而至，龙且的军队大半没有渡过去。韩信挥军猛烈截杀，杀死龙且。东岸齐、楚联军见西岸军被歼，四处逃散。韩信率军急渡水追击至城阳，楚兵皆被俘虏。齐王田广逃走不久被杀，至此齐地全部平定。
韩信一连灭魏、徇赵、胁燕、定齐。齐国平定之后，就派人送了一封信给刘邦，说齐国这个地方很麻烦，这里的人反复无常，你看它一会站在我们汉国这一边，一会它又站在楚国那一边，实在是靠不住，不能再让齐国人在这里做齐王了，因此我韩信想请大王您封我韩信做一个假齐王，让我暂时代理一下齐王这个位置，把这个地方镇住！
此时刘邦却被困在荥阳。等着韩信派兵救他，可是收到消息却是韩信说他要当一个假齐王，刘邦气不打一处来，桌子一拍说混蛋！这时刘邦身边张良和陈平，他两就用脚去踢刘邦，刘邦一愣，反应过来，此时正等着韩信来救不能得罪他。于是开口继续骂道“混蛋！男子汉大丈夫建功立业，当大王就要当真的，你韩信干嘛要当个假的？没出息。”于是刘邦派张良将齐王的王印送到韩信那里，征调他的部队攻打楚军。
龙且战死，项羽非常恐慌，派武涉去规劝韩信“汉王落在项王手上多次，是项王的怜悯使他活下来，然一经脱身，就背弃盟约进攻项王，这种人不可信任。刘、项争夺天下，胜败在您。您站右，汉王胜，站左，项王胜。项王今天死，明天就是您。您和项王有旧交情，为何不反汉与楚联和，三分天下自立为王呢？”
韩信谢绝道“我奉事项王多年，官不过郎中，位不过执戟。言不听，计不用，所以我才离楚归汉。汉王授我上将军印，予我数万众，脱衣给我穿，分食给我吃，对我言听计从，所以我才有今天的成就。汉王如此亲信我，我背叛他是不对的，哪怕是死我也不变心，请替我辞谢项王美意。”
武涉走后，蒯通知天下关键在韩信手中，便以相术劝道“您的面相，不过封侯，且危不可安。您的背相，显贵不可言。”韩信说这话什么意思呢？蒯通说“楚人起兵彭城，攻至荥阳，却兵困京、索，被阻成皋。汉王统兵数十万，凭巩、洛险要，却兵败荥阳，兵伤成皋，只能逃到宛、叶之间，这就叫智勇俱困。如今，不如让楚、汉同时存在下去，您和他们三分天下。凭借您的贤圣以及强大的军队，迫使燕、赵屈从，为天下百姓请命，割大弱强，以立诸侯，便可以使天下归服于齐。”
韩信说“汉王把车子给我坐，衣裳给我穿，食物给我吃。我听说，坐人车子的人，要分担人家的祸患，穿人衣裳的人，要想着人家的忧患，吃人食物的人，要为人家的事业效死，我怎能乡利背义呢！”蒯通说“陈余、张耳本为刎颈之交，到头来，两人却都想置对方于死地。您和汉王的交情比得过这两人吗？”
“大王涉西河，虏魏王，擒夏说，引兵下井陉，诛成安君，徇赵，胁燕，定齐，南摧楚人之兵二十万，东杀龙且，这叫功高无二，略不世出。归楚，楚人不信；归汉，汉人震恐，哪里是您可去的地方呢？”韩信说：“先生休息会吧，我考虑考虑。”数日后，蒯通又说道“听取别人的善意，就能预见事情发展，办事坚决是智者果断的表现，犹豫不决是办事情的祸害。”韩信还是不忍叛汉，自认功勋卓着，汉王不会夺去自己的齐国，便谢绝了蒯通。蒯通规劝没被采纳，就装疯做了巫师。