最终，韩信听从了蒯通的建议，公元前203年冬天，韩信带着大军悄悄地渡过了黄河来到了齐国。驻守历下的华无伤见韩信的大军已到齐国，慌忙派人向田广汇报。田广得知韩信的大军并没有撤退，而是悄悄地来到了齐国，大惊道：“韩信已到，这如何是好啊？”此时，田广身边的人说道：“大王，我们在历下已经派驻了数万大军，眼下不得不令华无伤大将军和韩信死战，打退他们的进攻了！”
田广无可奈何地说道：“这是唯一的办法了！”于是，田广下令要华无伤做好迎战的准备。华无伤得到田广的命令，马上召集部将们商量时策。田解对华无伤说道：“大将军，韩信虽然被人们尊为‘兵仙’，号称用兵如神，攻无不克，战无不胜，然而我认为这些不过是传说罢了。又况且，韩信带兵远来，士兵们都已经疲惫了，我们以逸待劳，正好迎头给他们一击，打破韩信‘兵仙’的神话。”华无伤虽然是齐国的大将军，但无奈田解是田氏一族的人，也就不好说什么。
他问田解道：“将军可有什么退敌的好办法？”田解说道：“大将军，我愿率领一支部队，出历下去迎战韩信，打破他‘兵仙’的神话！”华无伤说道：“将军果然勇猛，我明天就分给你一万五千人马，出城迎战。我带着部队在历下坚守。一旦您取得胜利，我就带着士兵们冲出去配合你，一举消灭韩信的主力。如果将军不幸战败，我就带着士兵出城接应你，以保万无一失！”华无伤和田解谋划已定，便各自准备去了。
第二天，韩信亲自率领大军往历下而去。将到历下的时候，侦察兵来报告说：“相国，前面发现齐兵，大约有一万五千人马，带阵的将领是田解。”韩信大笑道：“哈哈，天助我也，历下马上就可以平定了。”众人见韩信大笑，都知道他已经想到了迎敌的办法。于是他们纷纷问道：“相国有什么妙计可以攻破历下？”韩信把几名将领叫到身旁吩咐道：田解是齐王田广的家人。而且他为人有勇无谋，十分骄傲自大。华无伤虽然是大将军，但是他也不敢和田解有冲突，更不敢让田解有什么闪失。
因此，我们这次就在田解身上做文章。“说着，韩信指着一名得力将领说道：我拨给你五千人马，你正面和田解交锋。田解的部队有一万五千人，因此你不可恋战，只要一与齐兵接触就假装失败往后退，把他引入我们的包围圈。”韩信说完，又指着另外一名将领说道：你带着部队埋伏在田解追击的路旁，只要他进入包围圈，你就立刻带兵出击，杀他个出其不意。韩信见将领们都等着自己布置任务，就说道：这次大战我们要一举攻下历下，所以每个人都有任务。华无伤见田解被围，一定会亲自带兵出城接应。你们等待他们的士兵已经全部出城了就迅速切断华无伤和田解之间的联系，拖住华无伤。我亲自带兵趁机夺下历下，然后挥军配合诸位从背后掩杀华无伤。
众人听了韩信的吩咐，都各自领兵行动去了。田解带着一万五千人马在历下城西二十里的地方遇到了韩信派出的疑兵。田解见韩信的军队只有五千人马，说道：“区区五千人马也敢前来送死！看我把他们杀个片甲不留！”说着，田解便指挥部队向前掩杀。韩信派出的五千人马和田解厮杀一会，于是假装失败往后退去。田解见韩信的军队撤退了，哈哈大笑道：“韩信号称‘兵仙’，实际上也不过如此！如果他早些遇到我田解，‘兵仙’的神话早已不在了！”
田解十分得意，不加丝毫考虑就带着军队往前追去。韩信派出的疑兵见田解已经进入了包围圈，立刻掉头和他再次厮杀起来。突然间，杀声四起，韩信埋伏在两侧的士兵一拥而上，把田解围了起来。田解的一万五千人马立刻慌作一团。汉兵们一个个就像下山的猛虎一般，冲进了田解的阵中。田解仰天长叹道：“韩信啊，韩信！不想我田解今日误中了你的奸计了！”田解见自己的阵势被冲乱了，士兵们渐渐不支，立刻下令往东退去，以便华无伤来接应自己。田解这边往后退一步，韩信的大军就往前追杀一步。
齐兵士兵渐渐地都战死了，尸体很快就堆得像山一样高。鲜血从尸山流出来，慢慢地汇成了一条条红色的小溪。华无伤在城墙上看见田解被围，心下大惊！他想：“田解虽然只是我的副将，但是他是齐王田广的家人啊！如果他有什么闪失，田广会饶了我吗！”想着，华无伤集合了城里全部的士兵，带着他们冲出城去接应田解。华无伤的士兵刚刚全部冲出历下城，韩信早已埋伏下的军队便一拥而上。
切断了华无伤和田解之间的联系。华无伤救田解心切，不顾一切地指挥军队和韩信的大军作战。韩信见华无伤已经出城，立刻指挥军队打开城门，冲了进去，迅速占领了历下。华无伤渐渐靠近田解。就在这时，田解大叫一声，被一名汉兵砍倒了。华无伤见田解被砍死，知道自己的性命也保不住了，他无心再和韩信的大军厮杀，便引着队伍往历下退去。韩信见华无伤往历下退去，立刻指挥军队在城门口拦截住他们。
华无伤见前有堵截，后有追兵，心想自己今天无论如何也是逃不过去了，便指挥士兵和韩信死战。韩信已经占了上风，根本没有把华无伤的残军放在眼里。他指挥士兵把华无伤和齐兵们重重围在中间。齐兵们见已经无法突围，纷纷放下手中的武器，投降了韩信。华无伤见身边的士兵越来越少了，也放弃了抵抗。韩信见状，立刻指挥士兵冲了上去，活捉了华无伤。齐兵们见田解战死，华无伤被俘，再死战下去也毫无意义了！于是他们全部高喊着：“韩相国，我们愿意投降！韩相国，我们投降！”齐兵们投降了，韩信占领了历下。齐国的西大门被韩信打开了。
当攻克历下之后，韩信策马在齐军大营的废墟中巡视一周。面对着追随在他左右的汉军将领说：“如果项羽听说我们已经占领历下，不知他会有何种感想？”
众将纷纷回答：“项羽此时一定是心惊胆战、寝食难安啊！”
韩信缓缓点头：“我立马于历山，南下可以进取彭城，西进可与汉王会师中原，夹击项羽，项羽的后方与侧翼，全在我的掌握之中了，他还能有什么作为！项羽虽然曾经威风凛凛，锐不可当，现在也只不过是在苟延残喘罢了。他只是强弩之末，无可救药了！”
事实确实如此，历下之战无疑是西汉开国的重要奠基石。二百年后，东汉的开国皇帝刘秀就曾这样高度评价过这场战争的意义：“韩信破历下以开基。”这绝非夸大其词，这场战争的确是楚汉战争的重要转折点。此后的项羽，纵然天纵神勇，怎奈已有利刃在背。想要有所作为，也是心有余而力不足了。
历下之战后，韩信并没有陶醉于胜利之中，而是立即挥兵东进，大军直逼齐都临淄。
韩信大军一路顺利行进，很快打到国都临淄（今山东淄博）。消息传来，真犹如晴天霹雳！齐王田广既害怕又惊慌，他认为这肯定是郦食其欺骗了自己，将怨气全部都发泄在郦食其的身上。郦食其一听到韩信袭击齐军的消息，气得手指西方大骂：“韩信你这个受辱胯下的无耻之徒，竟对我如此绝情，害我死无葬身之地了！”
田广和田横只气得火冒三丈，大怒之下，命令卫士架起了大锅，烧起熊熊大火，用一锅滚开的水将郦食其活活煮死了。
齐王田广、齐相田横知道临淄断难守住，于是就引兵东走，田广前往高密（今属山东），田横前往博阳（今山东境内），另一个齐相田光，前往城阳，将军田既驻军胶东，准备迎战。田广到了高密，立即派使者向楚霸王项羽请求援兵。就在这个时候，韩信大军顺利占领临淄。
临淄是齐地的中心城市，春秋战国时期就以人口众多、经济繁荣而闻名，谁人不知“蚕桑女红”、“冠带衣履天下”的临淄是全国首屈一指的大都会？秦末乱起，田儋、田荣、田横三兄弟相继而兴，成为令齐人敬畏的一方之雄，他们苦心经营临淄已有数年，发展经济、巩固城防自然是不在话下。在齐人心中，它应是固若金汤、坚不可摧的。
当年楚霸王项羽进攻齐国，虽然曾经一度得手，后来却在田横所坚守的城阳城下无法前进一步。项羽的实力那么强大却不能拿下临淄，不料却被韩信轻而易举地夺取了。这对齐地军民无疑是一个强烈的心理冲击。两相对比，齐人似乎意识到了，比起那位“力拔山兮气盖世”的楚霸王，眼前这位用兵如神的汉军统帅韩信，似乎更为可怕。真是想不到：当年靠乞讨为生，受尽胯下之辱的毛头小子，也会有今天这番作为，真是十年河东十年河西！
韩信刚一进入临淄城，就派人探听郦食其的消息。当他得知郦食其已经被活活煮死时，他默默无语，垂泪相对，随后吩咐重礼安葬郦食其，向汉王通报。同时，还派手下火速给郦食其家里送去了数万银两，表示歉意。