韩信在灭魏以后，立刻上书刘邦，请求增兵三万，去消灭赵、代这两个割据势力，以改变成皋之战中汉军的不利地位。刘邦批准了韩信的这一作战计划，拨给他步兵三万人，并且加派熟悉河北情况的张耳去协助他。
汉王二年九月，韩信大破代兵，活捉了代的相国夏说〔yue月〕。经过灭魏、平代两大胜利，韩信收用了一大批俘虏兵，增强了汉军的力量。
汉王三年(公元前204年)十月，韩信率领数万人马向东越过太行山，对赵国发动了进攻。汉军和赵军在赵国西部边界的险要隘口——井陉〔xing行〕口相遇，一场决战就要开始了。井陉口是太行山八个隘口之一，就是现在河北省井陉县东面的土门关，在井陉口的西面，有一条长约100里的狭窄驿道，地势险要，易守难攻。赵王歇和赵军统帅陈余集中10多万赵军，扼守井陉口。韩信的军队不过几万人，而且有一半是新招募来的，缺乏训练，没有作战经验。就兵力来说，赵军方面占有很大优势。
战争开始之前，赵国的谋士李左车曾经向统帅陈余提出一个作战计划。首先，他向陈余指出：“韩信在活捉魏王豹以后，出兵攻破代国，现在刘邦又派张耳协助韩信，乘胜来打赵国，汉军士气正旺盛，我们必须避开它的锋芒，不可轻敌。”接着，他又向陈余提出破敌计划说：“汉军从远道来进攻我国，粮草需要从千里以外运来，这就好比要等到樵夫打了柴后才能烧饭，士兵是吃不上饱饭的。井陉口道路狭窄，车马不能并行通过；汉军的作战部队虽然已经通过100里的隘口驿道，估计他们的运粮部队必然没有跟上来，一定还在大军的后面，请您拨给我三万人马，从小道去劫夺汉军的粮草，切断汉军的粮运，并且堵住汉军后退的道路。您率领赵军深沟高垒，据险坚守，不要同韩信进行主力决战，使他求战不能，后退无路，这样做，用不了10天，我就可以把韩信、张耳的人头献到您的帐下。否则，我们是一定要被汉军打败的。”
李左车的作战计划，是依据双方实际情况提出的，比较稳妥可靠。但是书生气十足而又骄傲轻敌的陈余，却说什么“义兵不用诈谋奇计”，并且引用兵法上“十则围之，倍则战”(兵力比敌人多10倍，应当采取包围的战法；兵力比敌人多一倍，就可向敌人发动进攻)的话作为根据，来反驳李左车。他说：“汉军号称数万，其实不过几千人。他们从千里以外来进攻赵国，士兵早已疲劳不堪。对这样的弱敌，我们如果避而不打，以后再遇到强敌进攻，又该怎么办呢？这样，各路诸侯就会讥笑我们胆怯，轻易地来攻打我们。”陈余就这样断然地拒绝了李左车的建议。
韩信是一个有深谋远虑的军事家，他深知敌我力量相差很大，不能直冲猛打，就把大军驻扎在离井陉口很远的地方，观察形势，研究赵军的部署，寻找有利战机。他侦察到赵军统帅陈余拒绝了李左车的作战方案，心中十分高兴。同时，他了解到陈余的胃口很大，想在井陉口一口吞掉汉军。针对陈余这种盲目轻敌的心理，韩信心中形成了一个出奇制胜的作战方案。他立即指挥部队开到离井陉口30里的地方驻扎下来。韩信从汉军中挑选了2000名年轻力壮的骑兵，叫他们每人手持一面红旗，等到半夜的时候，趁着天黑悄悄地从山间小道迂回到赵军大本营的侧后方，在那里埋伏下来。韩信嘱咐他们说：“明天我军就要和赵军决战了。赵军如果看到我军后退，一定会倾巢追击。你们乘赵营空虚，赶快攻进去，把赵军的旗帜全部拔掉，换插上咱们汉军的红旗。”韩信把任务交代完了，就传令开饭。这次出征和往常不同，往常临战之前，总要饱餐一顿，这次却只给士兵们预备了少量饭菜。将士们不明白是什么缘故。韩信解释说：“大伙儿先少吃一点东西，等到天明大破赵军之后，再举行丰盛的会餐吧！”将士们知道赵军人多势众，是个劲敌，对统帅的话都不敢相信，只得勉强答应说：“是了！”大家壮着胆子出发。
2000名轻骑兵出发之后不久，韩信又派一万人马作为先锋部队，前进到井陉口附近，沿着绵蔓水摆成阵势。绵蔓水由现在山西省太原市附近北流入井陉口，当年是一条水深流急的河流。韩信知道陈余想把汉军一网打尽，不会攻打汉军的这一万先头部队。他对先头部队的将领说：“赵军已经抢先占据有利地形，筑成壁垒。我们这一万先头部队既不是主力，又没有设置大将旗鼓，陈余必然不肯先来攻打你们。因为他怕一攻打你们，我们后面的主力部队就会往回撤退。”事情果然不出韩信所料，这支先头部队并未遭到任何阻击，就顺利地开到了绵蔓水的东岸，建立起阵地。赵军望见汉军背水列阵，无路可以退兵，都讥笑韩信根本不懂得兵法。
赵军望见汉军背水列阵，都讥笑韩信根本不懂得兵法。