对决定战争的胜负却毫无益处，陛下又哪里顾得上使用他们呢？现在楚汉相持不下，我推荐奇才善谋之人，只是考虑他的谋略是不是有利于国家。这跟私通嫂嫂、接受贿赂又有什么关系呢？”
汉王又召见陈平责问他说：“侍奉魏王不能善终，侍奉楚王又半途而去，如今又来追从我，有信用的人难道是这样三心二意的吗？”
陈平说：“我侍奉魏王，魏王不采纳我的意见，所以去侍奉项王。项王不能信任人，他所信任宠爱的，不是项氏宗族就是妻家的兄弟，连奇才异能之士都不能用，我就离开了楚国。听说汉王能够用人，所以又来归顺大王。我是空手而来，不接受一点钱财就无法办事。如果我的计策确有可供采用的，希望大王采用；如果毫无可取，那么钱财都还在，可以封查缴公，请大王让我辞职回家。”
汉王向陈平表示歉意，给他丰厚的赏赐，任他为护军中尉，监督所有将领。从此诸将再也不说闲话了。
后来，楚军加紧击汉，切断了汉军运输粮草的通道，把汉王包围在荥阳城。汉王非常担忧，与楚谈判，请求割荥阳以西的土地与楚讲和。项王不同意。
汉王对陈平说：“天下****，什么时候才能安定呢？”
陈平说：“项羽能恭敬爱人，那些廉洁好礼之士都愿意归附他。至于论功行赏封官爵授食邑，他却看得很重，吝惜不给人，士人也因此不愿跟随他。如今大王待人怠慢不注意礼节，那些讲究廉洁的人士就不愿意来，但是大王却很舍得把爵位食邑封赏给有功之臣，那些不顾廉洁贪利无耻之徒大都来归汉。如果你们两位能各自去掉自己的短处，采取双方的长处，那么只要挥一挥手天下就安定了。可是大王天生的好侮辱人，所以得不到廉洁之士。但楚军中存在有可能分裂混乱的因素，那项王身边忠直敢言的臣子像范增、钟离昧、龙且、周殷等，不过寥寥数人。大王如果能舍出几万斤黄金，用反间计去离间项王君臣，使他们心存怀疑，项王为人信谗疑忌，他们内部一定会自相残杀。然后汉军趁机发兵进攻，就一定能够击破楚军。”
汉王赞同他的意见，就拨出四万斤黄金给陈平，让他随意使用，不再过问黄金的进出。
陈平用大量黄金在楚军中进行离间活动，在众将宫中传言说钟离昧作为项王的将军，有很大功劳，然而却始终得不到裂土封王的赏赐，他们打算与汉王联合，灭掉项氏，瓜分楚国的土地，各自为王。项羽果然不再信任钟离昧等人。
项王既然对钟离昧等产生了怀疑，就派使者到汉王那儿去打听虚实。汉王特地让人准备了丰盛的酒席，端了进去，见到楚的使者，就假装惊讶地说：“我以为是亚父的使者，原来是项王的使者呀。”便把酒菜端了回去，换上粗劣的饭菜给楚使吃。
楚使回去把情况报告了项王，项王果然更加怀疑亚父。
亚父想快些攻下荥阳城，可是项王不信任他，根本不听他的意见。亚父知道了项王在怀疑自己，就生气地说：“天下大事已经定局了，大王自己干吧！我请求辞职还乡。”
他回乡还没有走到彭城，就因背部毒疮迸发而病死。
陈平于是在黑夜里派千名妇女出荥阳城东门，楚军不知虚实，集中兵力攻击。陈平同汉王乘机冲出西门连夜逃走。随后进入关中，收集败散的士兵再次东进。
第二年，淮阴侯韩信攻破齐国，自立为代理齐王，派使者向汉王报告。
汉王非常恼怒，大骂韩信。
陈平暗中踩了踩汉王的脚，汉王也明白过来了，就很优厚地款待了韩信的使者，并派张良去册封韩信为齐王。
汉六年（前201），有人上书告发楚王韩信谋反。高祖问将领们怎么办，众将说：“马上发兵把这小子活埋算了。”
高祖默不作声，又去问陈平。
陈平再三推辞，反问道：“各位将军说些什么？”
高祖把众将的意见告诉了他。
陈平说：“有人上书说韩信谋反，这件事旁人有知道的吗？”
高祖说：“没有。”
陈平问：“韩信本人知道吗？”
高祖说：“不知道。”
陈平接着问道：“陛下的精兵有楚军强吗？”
高祖说：“比不过楚。”
陈平再问道：“陛下的将军在用兵上有能胜过韩信的吗？”
高祖说：“没有人赶得上他。”
陈平说：“如今陛下的军队不如楚军精锐，将领比不上韩信的才能，却要起兵去攻打他，这是促使韩信与我为敌啊，我很替陛下的安危担忧。”
高祖说：“那怎么办呢？”
陈平说：“古时候天子常视察各地，会见诸侯。南方有个云梦，陛下只要假托说去巡游云梦，在陈县会见诸侯。陈县在楚国的西部边界，韩信听说天子出来巡游与诸侯会见，一定不会感到有什么意外会到郊外来迎接拜见。当他来拜见的时候，陛下就乘机把他抓起来，这不过是一个力士就能办到的事嘛。”
高祖认