汉四年（公元前203年），韩信平定了整个齐国，派人向汉王上书，希望做代理齐王。此时，楚军正在荥阳紧紧地围困着汉王，汉王看到韩信的书信，勃然大怒，骂道：“我在这儿被围困，日夜盼着你来帮助我，你却想自立为王！”

张良、陈平暗中对汉王说：“目前汉军处境不利，不如趁机册封他为王，好好地待他，让他镇守齐国。不然可能发生叛乱。”

汉王醒悟，顺势说：“大丈夫平定了诸侯，做就做个真王，何必做代理的王呢？”就派遣张良前往册封韩信为齐王，征调他的军队攻打楚军。

项王部下逃亡的将领钟离昧，一向与韩信友好。项王死后，他逃出归附韩信。汉王怨恨钟离昧，听说他在楚，诏令楚国逮捕钟离昧。适逢有人上书告发韩信谋反。有人给韩信出主意说，杀了钟离昧去朝见皇上，皇上一定高兴，就没有祸患了。

韩信去见钟离昧商量此事。钟离昧说：“汉王之所以不攻打楚国，是因为我在你这里，你想逮捕我取悦汉王，我今天死，你也会紧跟着死的。”并骂韩信非忠厚之人，于是自刎而死。

韩信拿着他的人头，去拜见高帝。皇上让人绑了韩信，押在随行的车上。韩信说：“果真像人们说的‘兔死狗烹，鸟尽弓藏，敌国灭亡，谋臣死亡’。现在天下已平定，我本来应遭烹杀！”到了洛阳，赦免了韩信的罪过，改封为淮阴侯。

韩信知道汉王畏忌自己的才能，常常托病不参加朝见。从此，韩信日夜怨恨，在家闷闷不乐。韩信曾经拜访樊哙将军，樊哙跪拜送迎，自称臣子。韩信出门却说：“我这辈子竟然和樊哙这般人为伍了。”

陈豨被任命为钜鹿郡守，向韩信辞行。韩信拉着他的手，避开左右侍从在庭院里漫步，仰望苍天叹息说：“大人可以听听我的知心话吗？有些心里话想跟大人谈谈。”

陈豨说：“一切听任将军吩咐！”

韩信说：“大人管辖的地区，是天下精兵聚集的地方；而大人是陛下信任宠幸的臣子。如果有人告发说大人反叛，陛下一定不会相信；再次告发，陛下就怀疑了；三次告发，陛下必然大怒而亲自率兵前来围剿。如果我为大人在京城做内应，天下就可以取得了。”

陈豨一向知道韩信的雄才大略，对他的话深信不疑。汉十年，陈豨果然反叛。皇上亲自率领兵马前往平叛，韩信托病没有随从。暗中派人到陈豨处说：“只管起兵，我在这里做内应协助。”韩信就和家臣布置，夜里假传诏书赦免各官府服役的罪犯和奴隶，打算发动他们去袭击吕后和太子。部属完毕，就等待陈豨的消息。

韩信的一位家臣犯了错，韩信把他囚禁起来，打算杀掉他。家臣的弟弟上书吕后，告发了韩信准备反叛的情况。吕后打算把韩信召来，又怕他不肯就范，就和萧相国谋划，就说陈豨已被俘获处死，列侯群臣都来祝贺。萧相国欺骗韩信说：“即使有病，也要强打精神进宫祝贺吧。”

韩信进宫，吕后命令武士把韩信捆起来，在长乐宫的钟室把他杀掉了。韩信被斩时说：“我后悔没有采纳蒯通的计谋，以至被妇女小子所欺骗，难道不是天意吗？”韩信三族被诛杀了。