到了半夜時分，迅速實施作戰部署：一麵挑選兩千名輕騎，讓他們每人手持一麵漢軍的紅色戰旗，由偏僻小路迂回到趙軍大營側翼的抱犢寨山潛伏下來，準備乘隙襲占趙軍大營，斷敵歸路。
另一麵又派出一萬人為前鋒，趁著夜深人靜、趙軍未察之際，越過井陘口，到綿蔓水東岸背靠河水布列陣勢，以迷惑調動趙軍，增長其輕敵情緒。
部署甫定，東方天際晨曦微露，決戰的一天悄然來臨了。
趙軍望見漢軍背水列陣，無路可以退兵，都禁不住竊竊哂笑，因為兵法上明確規定，布陣要“右倍山陵，前左水澤”，而韓信置兵於“死地”，根本不懂得用兵的常識。
天亮之後，韓信親自率領漢軍，打著大將的旗幟，攜帶大將的儀仗鼓號，向井陘口東邊的趙軍進逼過去。
趙軍見狀，果然躊躇滿誌，離營迎戰。
兩軍戈矛相交，廝殺了一陣子後，韓信就佯裝戰敗，讓部下胡亂扔掉旗鼓儀仗，向綿蔓水方向後撤，與事先在那裡背水列陣的部隊迅速會合。
趙王歇和陳餘見漢軍被擊敗，豈肯輕易放過機會，於是就揮軍追擊，傾全力猛攻背水陣，企圖一舉全殲漢軍。
漢軍士兵看到前有強敵，後有水阻，無路可退，所以人人死戰，個個拚命，趙軍的凶猛攻勢就這樣被抑製住了。
這時，埋伏在趙軍營壘翼側的漢軍二千輕騎則趁著趙軍大營空虛無備，突然出擊，襲占趙營。
他們迅速拔下趙軍旗幟，插上漢軍戰旗，一時間紅旗林立，迎風招展。
趙軍久攻背水陣不下，陳餘不得已隻好下令收兵。
這時趙軍才猛然發現自己大營上插滿了漢軍紅色戰旗，老巢已經易手。
這樣一來，趙軍上下頓時驚恐大亂，紛紛逃散。
占據趙軍大營的漢軍輕騎見趙軍潰亂，當即乘機出擊，從側後切斷了趙軍的歸路。
而韓信則指揮漢軍主力全線發起反擊。
趙軍倉皇向泜水方向敗退，被漢軍追上，結果全部殲滅，陳餘被殺，趙王歇和李左車束手就擒。
在井陘之戰中，韓信取得作戰勝利，關鍵在於他能夠充分發揮主觀能動性，有計劃地製造和利用趙軍的錯誤，巧妙地掌握士卒“兵士甚陷則不懼，無所往則固，深入則拘，不得已則鬥”這一心理狀態。
韓信奇正並用，背水列陣，靈活用兵，出奇製勝，速戰速決，從而一舉全殲趙軍，譜寫了中國古代戰爭史上精彩篇章。
趙軍的失敗，則在於主帥陳餘迂腐而又傲慢，並拒絕采納謀士李左車正確的作戰方案，昧於了解漢軍的作戰意圖。
終於使趙軍喪失了優勢和主動地位，在處處被動中遭到全殲。
韓信擊敗了趙國主力，將趙王活捉，為劉邦又開拓了一片土地，此戰成為了華夏曆史上又一個以少勝多的著名戰役。
井陘之戰的結局，對楚漢戰爭的整個進程具有重大的意義。
漢軍的勝利，使得其在戰略全局上漸獲優勢，為下一步“不戰而屈人之兵”、兵不血刃平定燕地創造了聲勢和前提。
而且此戰役還為東進擊齊鋪平了道路，從而造就了孤立項羽的有利態勢。
這雖然是一次戰役規模的戰爭，但卻有著戰略性質的地位。
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