司马迁渡过长江，北上来到汉淮阴侯韩信的家乡，淮阴故城在今江苏北部淮安市淮阴区附近。司马迁在这儿为了采集口述史资料，遍访父老。他还参观了韩信母亲的坟墓。他后来在写《史记·淮阴侯列传》时，感叹韩信早年贫困时就有大志向。
司马迁在这篇列传的开头就写萧何月下追韩信的故事，韩信原在项羽营中，不得重用，投靠刘邦，仍不得重用，只做一个管理粮饷的军需官，刘邦并没有发现他有什么与众不同之处，可是韩信好几次跟丞相萧何交谈，萧何十分惊奇韩信的与众不同。
汉王刘邦的军队开到荒凉的南郑（今陕西汉中市）扎营，那儿生活艰苦。军官们都想东归回乡，所以行军路上逃掉的有几十个人。韩信心中暗自盘算：“萧何他们为我打了多次报告，要求重用我，可刘邦不听，我逃跑算了！”于是也逃走了。萧何听说韩信也逃走了，来不及向刘邦报告，就亲自去追韩信去了。有人就向刘邦报告说：“相国萧何逃跑了！”刘邦气得要命，如同失去了左右手。隔了一两天，萧何来叩见刘邦，刘邦既生气又高兴，骂萧何道：“你为什么逃走？”萧何说：“臣怎么敢逃走呢？臣是去追那逃走的人回来。”刘邦说：“你去追的是谁？”萧何说：“韩信啊！”刘邦又骂道：“那些逃跑的军官，总有几十个人了！你从来没去追回来过，追韩信，那是扯谎。”萧何说：“那些军官，平平常常，容易得到的；至于像韩信这样的人，那是全国之中，谁也比不上他！大王如果只想长期在汉中称王，那自然没有地方用得着韩信；如果决定要争夺天下，除了韩信，没有第二人可用！”接着，萧何建议刘邦在广场上修筑一个拜将台，拜韩信为大将。刘邦同意了。
然后司马迁描写几次战役，显现出韩信的军事天才，如以“明修栈道、暗度陈仓”之计打出关中，击败雍王章邯；使用声东击西的计策，在临晋关黄河渡口布置很多疑兵，故作要渡河的样子，另外派了精兵，在夏阳用木罂缶偷渡黄河，攻破魏国大军的防线；用背水布阵的方法麻痹赵国主帅陈余，等赵军倾巢出动，派两千轻骑兵冲入赵军营垒，换掉赵军的旗帜，战场上的赵军见自己营垒上全是汉军的红色旗帜，阵势大乱，汉军两面夹攻，大破赵军；在潍水大战中用筑坝放水的方法淹没楚将龙且的二十万大军。接连不断的胜利使得刘邦不得不封韩信为齐王。
司马迁用很多字数写谋士蒯通为齐王韩信看相，说：“从您的面相看来，您将来最高不过封侯，而且还会遭到危险，从您的脊背看来，将来是贵不可言。”韩信问道：“这话怎么说？”蒯通说：“目前刘、项两王的命运，就挂在您的手上，您如果替汉王出力，那就是汉王的胜利，如果帮助楚王，那就是楚王胜了。您最好的办法，不如与双方都保持良好关系，不帮任何一方去消灭对方，让他们都存在下去，这样您就可以跟他们三分天下，然后再一一收拾他们。您就可以做全国的皇帝了。”可是韩信认为刘邦对自己有知遇之恩，不忍心背叛他。便拒绝了蒯通的献计。蒯通料定他不会有好下场，便装疯而去。
韩信继续帮刘邦攻打项羽，在垓下之役中用“四面楚歌”的心理战瓦解项羽的大军，项羽乌江自刎，西楚国灭亡。刘邦灭了项羽，转而收拾韩信，用伪游云梦计将他捕获。夺了他的封国，改封他为淮阴侯，软禁于京师。
韩信知道汉王对自己的才能又怕又恨，常常借口生病不能朝见，也不随从出行。陈豨被封为巨鹿郡的郡守，到韩信那儿来辞行，韩信拉着他的手，说道：“您现在去镇守的地方，是天下兵马最精的地方。如果您从那儿造反，皇上就会亲自领兵去打您，这样一来，京师兵马空虚。您从外面进攻，我在京师做内应，天下大事便可成功了。”
不久，陈豨果真造反了。刘邦果然亲自前往平乱，韩信借口有病，不随刘邦出征。他暗地里派人到陈豨那里送信说：“您尽管发兵攻打京城，我一定在城里面帮助您！”韩信就和家臣们谋划，制定了一个计策：乘黑夜假传皇上诏书，赦免各官府的罪犯和奴隶，组成军队，进攻皇宫，杀掉吕后和太子。只等陈豨那边的战事有进展就动手。但韩信的一个家臣的弟弟上书吕后，告发韩信准备反叛的情况。吕后想把韩信召进宫来处死，又怕韩信党羽太多，一下子不能制服，就找了相国萧何来商议。最后制定了一个捕获韩信的计划：首先，派一个人假装从皇上那儿来，向京城各处发布胜利消息，说陈豨已经被捉住处死，这样，京城的侯爵、百官都要进宫朝贺。这时，萧何就亲自去邀请韩信进宫，欺骗他说：“您虽然生病，但这天大喜事，您勉强一下，也该进宫去向吕后道个贺。”韩信一进入皇宫，吕后预先埋伏的武士，立刻将韩信绑了起来，就在长乐宫的悬钟室中，把韩信杀了。韩信临刑时说：“我后悔没有采纳蒯通的计策，竟被小妇人所欺骗，这难道不是天意吗！”韩信三族被诛杀。
司马迁同情失败的英雄，在《淮阴侯列传》的末了，他说：“假令韩信学道谦让，不伐己功，不矜其能，则庶几哉，于汉家勋可比周、召、太公之徒，后世血食矣。不务出此，而天下已集，乃谋叛逆，夷灭宗族，不亦宜乎！”这是十分中肯的批判。
当日在刘邦面前一再推荐韩信的是萧何，而最后参与谋划诱杀韩信的也是丞相萧何。这是因为萧何是沛县起事集团的骨干，刘邦的死党，他推荐韩信是为了沛县集团，帮助吕后杀掉韩信也是为了沛县集团，所以后来有一句家喻户晓的成语：成也萧何败也萧何。
