晨曦微露，赵军望见一万汉军背水而列，都禁不住讥笑起来。《史记·淮阴侯列传》中记载："信乃使万人先行，出，背水陈。赵军望见而大笑。"韩信此时见赵军轻视自己，反而更有把握，于是亲自率军朝着赵军逼近。两军相交后，韩信并不恋战，打了一会儿就假作不敌率军撤退。
陈余和赵王歇趁此乘胜追击，一路到了韩信先前列队的水边，汉军退无可退，将士们都只好拿出拼命三郎的架势来，与敌军殊死搏斗，一时间竟抑制住了赵军的攻势。而此时韩信埋伏的2000轻骑则开始行动，趁着赵军守备空虚，一举占领了赵军军营，将2000汉军军旗满满插在敌营之中。
那边久攻不下的陈余决定暂时收兵，而待他返回军营，却惊恐地发现自家大营已被占领，军队也被两面夹击。赵军上下顿时大乱，军心涣散下仓皇败退，而汉军则乘胜追击，将散沙似的赵军一举歼灭。
这一战可以说赢得极其漂亮，韩信仅凭3万兵马打败了多余自己6倍有余的赵军，置之死地而后生，这在战争史上极其罕见，也是后世难以效仿的。其实背水一战之所以大获全胜，天时地利与人和缺一不可，这也是它在历史上后无来者的原因。
