另一边，韩信单独行动，首先解决了被围十月之久的雍王章邯，将其斩杀。随后，韩信挥师东进，直击降而复叛的西魏王姬豹。
得到韩信兴师而来的情报，西魏王姬豹在蒲坂（今山西永济）布置了重兵，封锁河关（黄河渡口临晋关，后改名蒲津关）。面对依仗黄河天险变得易守难攻的雄关，韩信当然不会傻到硬吃。他在河关对岸陈列船只，营造要渡河强攻的假象，暗地里却派兵却从夏阳（今陕西韩城）抓着木盆、木桶渡河，偷袭了西魏之都安邑（今山西夏县西北禹王城）。姬豹引兵反击，却无力回天，被韩信俘虏，后在荥阳被杀。
韩信首战告捷，令汉军士气大振。韩信军的下一个目标是疏汉亲楚的代国、赵国二国。燕赵之地自古多慷慨悲歌之士，士兵悍勇善战，能骑善射，是一块难啃的硬骨头。张耳听说韩信将要攻赵，报仇心切，主动请缨要求出征。考虑到张耳在赵国有很大的影响力，刘邦当即同意，在自己需要面对楚霸王项羽强大压力的情况下，毅然抽出了三万兵力交给张耳，命张耳协助韩信攻赵。刘邦已经倾其所有，下了血本，韩信的面前是一条只能成功，不可失败的路。
汉高祖二年（公元前205年）闰九月，韩信以迅雷不及掩耳之势挥兵东攻阏与（今山西和顺西），一举击败代军。赵国还来不及反应，就失去了代国这个传统友好邻邦。
就在韩信一路攻城拔寨，节节逼近赵国的西大门井陉口（在今河北井陉县北井陉山上）之际，刘邦在荥阳主战场却遭到项羽的凌厉围剿。无奈之下，刘邦紧急抽调了韩信的大部分精兵，投入荥阳主战场，仅为韩信留下不到三万新兵。而在赵国方面，赵王歇与陈馀已经在井陉口重点布防，号称二十万的赵军在此静候汉军到来。井陉口历来是兵家必争的要地，而且也是东西交通的必经之路。作为北线汉军统帅，韩信对这三万新兵的军事素质和战斗力忧心忡忡。正如韩信后来亲口所言，指挥这些新兵，简直就是“驱市人而战之”，也就是驱赶一群不懂得彼此配合、支援的新兵蛋子打仗。
另一方面，韩信即将要面对的赵国，实力远远超过魏、代国。以三万战斗力低下的军队攻打井陉口，纵使是项羽来统帅，恐怕也要一败涂地。
可是韩信没有退路。他唯一的机会就是速战速决，以尽快与刘邦会师。
军队要想迅速推进，粮草供应是否及时就是个必须考虑的大问题。陈馀帐下有个叫李左车的人，乃是战国时赵国大将李牧之后，被赵王歇封为广武君。李左车长期镇守井陉口，对这一带的军事地理了如指掌。在汉军杀到之前，李左车敏锐地意识到了汉军粮草接应问题，向陈馀献了一条毒计。
他说“将军，韩信渡河以来连战连捷，又有张耳相助，将士士气正旺，锐不可当。他要乘胜吃掉赵国的心思，您看得很明白。汉军不好对付，这是不用说的了。但是，他们也有明显的劣势。您知道，军队的粮草如果供应不及时，士兵就要挨饿，战斗力就要打折。我们所据守的这个井陉口，乃是天赐之险，车不可并行，骑兵不可列队。汉军在这样的道路上行军，粮草必然落在后面。如果您能拨给我三万人马，我愿意从小路截断汉军辎重粮草。这时，您深挖护营壕沟，加高大营围墙，以逸待劳。这样，汉军进不得战，退不得回，荒野之上又没有粮食可掠，不出十日，您就可以看到韩信、张耳的头颅了。请您考虑考虑我的计策。如果不这么办，我们就要成为韩信的囚犯！”
李左车的计策不能说不狠，对赵国不能说不妙。但是，陈馀不同意，陈馀是一个非常骄傲的人，如果不是因为骄傲，他当初也不会弃印而去，更不会不惜讨好齐国也要打倒张耳。在陈馀看来，自己有十几万人马，对付号称三万人的汉军，玩阴谋诡计太丢人了。他当场否决了李左车的提议，说“兵法上讲过，十则围之，倍则战之。韩信虽然号称数万人，很可能也就几千人马，还是千里迢迢来打我们，士卒疲惫，有什么好怕的？对这种对手我们都避而不击，玩阴谋，要是更强大的敌人杀过来，我们怎么办？你的计策，绝不能用。一旦用了，其他诸侯一定会认为我们底气不足，实力不够，不免小视赵国。该怎么打，我心里有数，你只要服从命令就行了，别的不用你操心！”
韩信其实正担心赵军分兵断他的粮道，早派出探子打探风声。他听说陈馀不肯玩这一手，高兴坏了，当即放心前进。同时，他派大将曹参攻下邬城（今山西介休市邬城店），扫除汉军东进井陉口的左翼威胁。自己率大军距井陉口三十里处安营，全军休整。
白天，韩信稳坐中军，一个“打”字都没提。到了夜半时分，他突然开始调兵遣将了。
首先，韩信派出两千轻骑。他们人手一面红旗，在夜色庇护下抄小路绕到抱犊山（今河北获鹿西北）隐蔽。这一队人马的任务是，待到赵军倾巢出动，立即冲入赵营，抢占壁垒，拔掉赵国旗帜，遍插汉军红旗。
其次，韩信为了鼓舞士气，对众将士说“今日破赵会食！”就是说，今天咱们将打败赵军，战后我请将士们聚餐。与其说这是条军令，还不如说是个玩笑。它不禁让人想到了“灭此朝食”的齐顷公。然而，齐顷公是个草包，韩信却是不世出的将才。他的必胜信念在谈笑间感染给每一个汉军将士。看着他们挺直的胸背，高昂的头颅，韩信知道，他的目的达到了。
最后，韩信派出一万先头部队，背靠绵蔓河、井陉水列阵迎敌，与赵军决一死战。背水一战，再无后路，这确是一个大冒险。这还是那个嚷着“多多益善”的韩信吗？这分明是一个赌徒！然而韩信的眼睛仍然溢着自信的笑意，一副十拿九稳的样子，叫人莫测高深。
时间一分一秒地流逝，转眼已是夜色茫茫，而韩信布置的各路大军也已悄无声息地到达了指定位置。
第二天黎明，韩信率汉军剩余将士浩浩荡荡直扑赵军大营而来。陈馀听说汉军竟然背水列阵，心中不禁窃喜，觉得韩信是浪得虚名，连兵法都不懂，自断后路，怎么可能是自己的对手！他立即命令赵军倾巢出击，彻底消灭来犯之敌。
陈馀自动放弃了深沟壁垒的地利优势，哪里知道此举正中了韩信的诱敌之计。
刚开始，汉军的确被杀得丢盔弃甲，溃散而逃。就连韩信也被乱军裹挟，狼狈如丧家之犬。陈馀大喜过望，认为生擒韩信的时机就在眼前，率领赵军紧追不舍。
南北流向的绵蔓河，东西流向的井陉水在井陉关前近似直角交汇。在这两河之间，自然形成了一片状如半岛的平坦地带，其正面正好朝向赵军营垒所在的东南方向。
本来，赵军居高临下，占尽了防守之利。如果陈馀谦虚谨慎，坚守不出，那么此战胜负实未可知。也许韩信带着三万人打一辈子也攻不进井陉口。但赵军如果跑到两河之间的半岛平坦地带与汉军交战，就完全丧失掉地利上的优势。因此，这片滩涂是韩信梦寐以求的理想战场。而韩信大张旗鼓地暴露主帅身份，更为诱陈馀下山添了一块重码。
养军千日，用在一时。可是韩信手下尽是新兵，他们平日缺乏锻炼，也没有经历过战场的考验。如果在宽阔平地上列阵而战，一个照面便要被陈馀手下的精兵击垮。韩信就是要把这些新兵置之于死地，用死亡带来的恐惧激发起他们求生的意志，从而爆发出巨大的战斗力。所谓“陷之死地而后生，投之亡地而后存”。
有了“人和”，还需有“地利”。背水而战使人数上劣势的汉军无须考虑来自侧翼和后方的威胁，而人数上占优的赵军也无法发挥人数上的优势，“倍而围之”，只能在一个有限的空间上“一比一”的较量。而韩信的手里却多出了两千决定战局的迂回骑兵。
此消彼长之下，双方的胜负之算已经大大不同。
两军交手之后不久，陈馀就尝到了韩信背水阵的真正厉害。那些原本不堪一击的汉军新兵突然个个勇力倍增，有如地狱杀出的恶鬼，而反观己方，因为人数太多，组织失度，竟然而反观己方，因为人数太多，组织失度，竟然在狭小的战场上互相拥挤、推搡踩踏——前面的赵军仓促中与汉军厮杀，而后面的人只能睁眼看着！
久攻不下，而己方的伤亡远远超过对手，见势不妙的陈馀决定先行收兵，再图破敌良策。出乎意料的是，返巢的他突然发现自己的大营竟然遍插红旗，一时六神无主，不知如何是好。
锐气已失的赵兵立即发现自己进退维谷，处境堪虞，很快失败和死亡的阴影笼罩了无家可归的赵军，每个人的脸上都染上了灰色的慌乱。于是，赵军崩溃四散，徒叹奈何的陈馀也只得自顾自地逃命而去。
汉军见赵军溃逃，士气大振，立即乘胜追击。赵军在汉军凌历的攻击下越发不可收拾，一败涂地。陈馀在泜水（今河北魏河）被斩杀，赵王歇和曾向陈馀献毒计的李左车被汉军活捉。赵国，从此划入刘汉的版图。
此后，汉军进可攻燕、齐，如若成功拿下两地，项羽将被进一步孤立。所以井径之战规模虽小，在楚汉之争的进程中却有着战略性地位。
韩信收拾了赵国，礼贤下士赢得了李左车的投诚。在李左车的建议下，韩信派舌辩之士出使燕国，兵不血刃就让燕王臧荼投降。韩信派使者快马加鞭将捷报送至刘邦驾前，并为张耳请封赵王，得到了刘邦的批准。
韩信那边打得有声有色，刘邦这边还在每日与围城的项羽军干耗，耗费钱粮、人马无数，除了得了一个被楚将龙且打得落花流水、前来投靠的光杆司令英布之外，毫无进展。刘邦愁啊，愁得头发一根根往下掉。怎么才能扭转局面呢？