韩信袭破齐军，进占齐都临淄(今山东淄博东北)。由于齐王田广败走高密（今山东高密西南），向楚求救，因此韩信军便把主要目标也放到了高密方向。项羽为保侧后安全，急遣将军龙且救援。当韩信领军抵达高密以西时，此时的西楚援兵也已经抵达高密了。此次西楚援兵的主将则为项它，另有裨将龙且。另外西楚援军的兵力号称二十万，与田广会合于高密(今高密西南)。此次韩信军队从规模上来看还是处于弱势的。

潍河全长五百里，进入峡山后与渠河、浯河三河汇流，形成宽三十里，长四十里的巨大河床，恰好就是现在的峡山湖。这时有人向龙且献策：坚壁勿战，联络齐地诸城困扰汉军，使其无处得食，不战而溃。龙且却以为韩信不足畏惧，很了解韩信的为人，容易对付得很。而且援救齐国，不战而使韩信投降，自己还有什么功劳？打败韩信，齐国一半土地还可以分封给自己，为什么不打？于是与韩信隔着潍水摆开阵势，急于一战成功。

汉高帝四年 (前 203年)十一月，楚齐联军20余万与汉军数万对峙于潍水两岸。韩信鉴于敌众己寡，利用了楚军对于地理情况不熟悉的问题，遂令所部乘夜在潍水上游以沙袋垒坝塞流。拂晓，亲率一部兵力渡河进攻，龙且见此情况，便趁韩信军半渡之际展开进攻,韩信随又佯败退回西岸，诱使楚军全面进攻。龙且大喜，以为汉军怯弱，率军渡河追击。汉军乘其半渡，决坝放水，将楚军分割在潍水两岸。汉军回击西岸楚军，杀龙且。韩信率汉军渡过潍河，分兵略地，追击至城阳(今山东鄄城北老城镇东南)，俘齐王田广。

随后曹参部便北攻济北郡，连克诸城，并一直打到了卢县一带。之后的曹参部便与韩信部合兵，于高密一带大破齐楚联军。

韩信军在击杀龙且后，便集结主力向胶东方向进攻，进而斩杀齐将田既，从而平定胶东郡。

盘踞在城阳的齐守相田光部，韩信则派出了灌婴的郎中骑兵前去进攻：当时齐守相田光自知不敌灌婴，便向西逃置博阳，试图与齐相田横部汇合后一同对抗灌婴。

由于齐王田广被掳，所以驻守在博阳一带的齐相田横便自立为齐王，并在与田光部汇合对汉军灌婴部发起了反攻。双方在赢县一带展开激战。结果汉军大胜。无奈之下，新齐王田横便率领残部离开了齐国，投奔了此时中立的彭越部。

至此，汉军尽定齐地(今山东)，直接威胁楚都彭城(今江苏徐州市)，完成了对楚军的战略包围。

潍水之战韩信不但消灭了齐楚仅余的一支有生力量，斩断西楚之右臂，并且占领三齐之地，实现迂回到西楚后方并对其战略包围的有利局势。可以说此战扭转了楚汉之间的根本局势，使楚汉之争逐渐明朗化，形成一面倒的局势。