公元前197年，也就是韓信被貶後的第五年，大將陳豨謀反的事情又牽連到韓信。陽夏侯陳豨擁兵造反，自立為代王，同時造反的還有韓、趙等諸侯國，並且和匈奴有勾結。劉邦帶著周勃、樊噲等將領前去平叛。劉邦親征陳豨期間，韓信府上有個姓樂的舍人，因為得罪了主人，被韓信關了起來。這位舍人的弟弟叫樂說，也在府內當差，為營救哥哥，便去求見皇后呂雉，舉報韓信謀反。
樂說舉報說，陳豨出守趙、代邊區的將軍，曾同韓信有過密談。據說當時韓信對陳豨說：「你是個可以深談的人嗎？我有話想跟你說。」陳豨說：「請將軍吩咐。」韓信說：「你現在去擔任封疆大吏，是因為皇上寵愛你。不過我們這位皇上生性多疑，只要有人向他告發你造反，多說幾次，他就會相信。到那時你就死無葬身之地了。不過你也不要害怕，真有那麼一天，你在外，我在內，我們裡應外合，天下就是我們倆的了。」樂說還匯報說，韓信已經準備釋放犯罪服勞役的囚犯，把他們編成突擊隊，讓他們攻擊皇后和太子。現在正準備動手呢。樂說說得有鼻子有眼，呂後心想，照這麼說，陳豨造反背後是韓信在撐腰。呂後聯想到劉邦親征陳豨，韓信稱病不去的事，越想越覺得韓信造反的事不像假的。
呂後不敢貿然驚動韓信，怕刺激韓信立時動手，於是喊來丞相蕭何商量對策。一開始蕭何覺得不能憑樂說一面之辭就治韓信的罪，但是劉邦在外，自己全權負責都城安危。萬一有個閃失，如何向皇上交代。蕭何心想自己和張良、韓信是興漢三傑，張良是韓國的貴族，天下已定，借口尋仙學道早就開溜了，韓信不識相結果被貶職受懲罰。皇上對自己也不是完全信任，有時候為了打消皇上的疑慮還故意貪贓枉法弄點小錢，買點美女養起來出點生活作風問題，落點小把柄給皇上，順便也降低自己在老百姓中的威信，讓皇上知道自己沒有野心。
蕭何心說我容易嗎，不能為了一個韓信給自己留下後患，當下決定韓信的事順著呂後，寧可信其有，不可信其無。否則的話，韓信做大將是自己推薦的，要是不劃清界限，萬一謀反屬實自己豈不是要被牽扯進去。蕭何主意拿定，就決定先發制人，滅禍患於未作之前，免得到時候受連累。而呂後也在為太子即位以後如何對付一班開國元老，特別是象韓信、英布、彭越這樣的梟雄而擔心。劉邦在與項羽爭奪天下時多次死裡逃生，身上有箭傷12處，還能在位多久誰也說不清。呂後必須盡早考慮後劉邦時代的政治穩定。
樂說站出來舉報韓信造反，無論是不是誣告，呂後認為並不重要也無需查明，重要的是這給呂後提供了一個名正言順的對付韓信的機會。這一次，沒有陳平的計謀，誘騙韓信上鉤的是蕭何的朋友之情。韓信的朋友很少，被貶以後大門不出，二門不邁，更不用說上朝了。這一天，蕭何來勸韓信上朝，理由是皇上已經撲滅了陳豨的叛亂，天子要在長樂宮接受群臣的朝賀。
韓信實在不想去湊熱鬧，但是蕭何的意思是：你跟皇上有意見，但太子的面子還是要給的，無論如何還是去一下比較好。韓信一直感激蕭何的舉薦之恩，也不好意思十分駁回蕭何的面子，只好跟著韓信前往長樂宮。剛進去，便由呂後預先安排好的武士拿下，用繩索捆綁後送往未央宮宮中的鐘室殺死。
韓信臨死前哀歎道：「我悔不該不用蒯通的計謀，以致落入婦人和小兒之手，這難道不是天意嗎？」韓信被殺後，呂後、蕭何沒等劉邦回京就把韓信本族連同、母族、妻族全部殺得乾乾淨淨，似乎不這樣做就不足以表明韓信的罪過。
劉邦平定陳豨以後回到京城，心情很複雜。司馬遷用「且喜且憐」來形容劉邦的心情，喜的是韓信一死，一個死人本領再大也不會威脅大漢江山;憐的是韓信功高蓋世，落得如此下場。
至於韓信有沒有謀反，劉邦心理明鏡似的：如果韓信真要造反，平定齊國手握重兵時不反，要等到身體拖垮、手無一兵一卒的時候才造反？