不久，陈豨果然自称代王，联合韩王信、燕王绾举赵代之兵反叛，刘邦亲率大军北上征讨，吕后及萧何守卫国都长安。吕后和萧何秘密商量后，认定韩信肯定是和陈豨商量过谋反的事情。

听了吕后的话，萧何也觉事态严重。经过密谋，两人决定：由萧何去见韩信，诈说叛军已经被刘邦平定，陈豨已死，诸侯与群臣皆入朝祝贺，也请韩信入朝致贺。韩信相信了萧何，跟着萧何到了长乐宫。结果可想而知，韩信进宫见不到皇帝，只见到了一大批武士。吕后可没有刘邦那么仁慈，连问都不问，就将他杀了。随后，吕后又下令灭了韩信的父、母、妻三族。

韩信被杀后，刘邦回到洛阳，听了这个消息后，又喜又叹。至于韩信是否真的要谋反，刘邦没有问。于是，“韩信谋反被杀”就成了历史上的重大谜案之一。

死于谋杀?

韩信临死前，并没有亲口承认谋反之事，根据《史记》的记载，韩信似乎的确与陈豨探讨过谋反事宜。如果事实确实如此，那么，他在齐王任上时，具备与刘邦、项羽三足鼎立的实力时不反，却在无兵无卒的情况下造反，实在是玩火自焚。

也有一些学者认为韩信之“谋反”是被诬陷，而司马迁则是用了曲笔，明肯暗否。韩信临刑前说：“吾悔不用蒯通之计，乃为儿女子所诈，岂非天哉!”大祸临头之际，韩信才后悔未用蒯通反汉之计，这足以说明：韩信终其一生，始终未动谋反之念。