秋，匈奴冒顿大围信，信数使使胡求和解。汉发兵救之，疑信数间使，有二心，使人责让信。信恐诛，因与匈奴约共攻汉，反，以马邑降胡，击太原。
——《史记·韩信卢绾列传》
刘邦在大封功臣的同时，也注意到了异姓诸侯王的威胁。汉初，迫于形势刘邦不得不大封诸侯王，此举虽然使得天下暂时安定，但朝廷直辖的区域却大为缩减，基本只有战国末期秦国的统辖区域，而天下大部分土地，都被异姓诸侯王所控制，这无疑让朝廷压力倍增。
尤其是在燕王臧荼和楚王韩信事件后，刘邦不得不正视异姓诸侯王势力过大的问题。
韩信被捕后，大夫田肯拜见刘邦，在祝贺刘邦擒获韩信的同时，又说道，“齐地纵横两千余里，七十余城，非常重要，控制齐地，便可以一当十。如此重要的地方，只有亲族子弟可封为齐王”。
正在为如何处理远离朝廷的齐地和楚地而头疼的刘邦，听了田肯的建议顿时眼前一亮，但随即便又皱起了眉头，虽说分封亲族子弟确实可以加强地方诸侯与朝廷的联系，但此时刘邦儿子大多年幼，兄弟又很少，且少有贤良之才，想要挑选合适的亲族分封为王，实在有些困难。
左思右想，刘邦最终选择了封长子刘肥为齐王，而将楚国一分为二，以战功卓着的从兄刘贾为荆王，统辖淮河以东五十二城，以弟弟刘交为楚王，统辖淮河以西三十六城。
经过一番调整后，刘邦重新看着地图，燕地、齐地、楚地的问题已经解决，朝廷想要进一步加强对诸侯们的掌控，还有一个地区必须解决，想到这里，刘邦的手指重重的点在了颍川郡所在的位置。
颍川郡北临三川郡，南邻南阳郡，这两郡是朝廷自函谷关和武关东出的必经之地，一旦颍川有变，叛军便可向北占据巩县、洛阳，向南占据宛县、叶县，从而将朝廷大军堵在关中，再加上颍川郡东部的重镇淮阳，颍川郡对朝廷的重要性可想而知。
当初，刘邦为了对抗项羽，拉拢扶持六国后裔，将颍川郡分封给了韩王韩信重建韩国。然而，鉴于如今异姓诸侯王与朝廷的关系，如此重要的地区自然不能再交给韩王韩信，否则朝廷的统治将会被局限于关中地区，丧失掉对关东地区的管理。
汉六年（前201年）春，刘邦以韩王信雄壮勇武，北地匈奴威胁太大为由，下诏将韩王韩信的封地由中原腹地的颍川郡迁至太原以北的代地，建都晋阳，以防备抵抗匈奴。
韩王信接到诏命后，虽然不愿远离中原富庶之地，迁往边关地区，但在楚王韩信和燕王臧荼先后被消灭的情况下，他也知道仅凭自己根本无力对抗朝廷，只能乖乖率领臣属向北迁徙。
结果，也不知道韩王信是为了表忠心，还是心中有怨气，竟然在北迁不久后，上书说，“我的封国紧靠边界，匈奴多次入侵，晋阳距离边境较远，请允许将都城北迁至马邑”。
刘邦一看，既然你这么忠心，想要替朝廷抗击匈奴，自己自然没有理由拒绝，立即便同意了其所请，于是韩王信的封地便进一步向北迁徙，直接来到了汉匈交界处。
不过，韩王信显然有些低估了匈奴的实力。战国中后期，匈奴逐渐崛起于鄂尔多斯高原，并在林胡、楼烦被赵国击败后，趁机夺取其地盘，从而成为中原政权北部最大的威胁之一。彼时的匈奴虽然已经逐渐强大，但实力仍然不足以对抗中原政权，例如秦赵两国便皆曾凭借一国之力大败匈奴。
秦二世元年（前209年），就在中原政权爆发秦末战乱，天下再度陷入大乱之际，匈奴的统治权，也在一场政变后完成了更迭。
挛鞮冒顿本是匈奴头曼单于的太子，后来头曼单于所宠爱的阏氏又为他生下了一个小儿子，头曼单于便想改立小儿子为太子，此举遭到了冒顿的激烈反抗，父子关系急转直下，头曼单于因此决定杀死冒顿。
为此，头曼单于派遣冒顿到月氏部落区充当人质，但在冒顿刚刚抵达月氏，头曼单于便发兵攻打月氏，意图借月氏人之手杀死冒顿。
冒顿知道父亲对自己已经动了杀心，因此从奉命前往月氏开始，便不断在思索逃命之法。匈奴进攻月氏，月氏人果然来杀冒顿，早有防备的冒顿立即偷了月氏的良马而逃，一路逃回了匈奴。
头曼单于见冒顿竟然能够活着逃回来，对于他的精明和勇敢颇为赞叹，犹豫一番之后，便又放弃了废除其太子之位的想法，并调拨了一万骑兵给他统领。然而，刚刚经历过生死的冒顿，却早已心怀杀机。
担心未来再次陷入绝境的冒顿，决意发动政变夺取单于之位。然而，他虽然被立为太子，但手中却只有父亲调拨给自己的一万骑兵，这些人是否会跟随自己发动政变，冒顿根本没有把握。
于是，为了训练部下的忠诚度，冒顿制造了一种响箭，然后从那一万骑兵中挑选出了最精锐的数百人，下令说，“凡是我的响箭所射目标，你们全都要跟着我射，如果谁不服从，就斩首。”
冒顿先是射鸟兽，有人不跟随自己射杀目标，冒顿就将他们给杀了。不久，冒顿又以响箭射自己的爱马，部下有人不敢射击，冒顿又杀了他们。过了些日子，冒顿又用响箭射自己的妻子，有部下感到恐惧不敢射击，冒顿还是将其处死。
又过了段时间，冒顿外出打猎，以响箭射杀自己父亲头曼单于的战马，经过此前的长期训练，这些骑兵对冒顿早已言听计从，冒顿响箭刚刚射中战马，他的部下没有一丝犹豫，全都跟着射击，无一人再敢违抗命令。冒顿见状，知道自己的训练已经起到了效果，开始寻找兵变的机会。
一日，冒顿再次跟随父亲头曼单于外出打猎，途中冒顿突然以响箭射向自己的父亲，他的部下毫不犹豫，也都跟着射箭，头曼单于在毫无防备之下被乱箭射杀。之后，冒顿又将父亲宠爱的阏氏和弟弟，以及不服从自己的大臣全部诛杀，然后自立为单于，史称冒顿单于。
当时，匈奴部落虽然已经十分强大，但还不足以统一草原，东胡等部落同样极为强大。
位居匈奴以东的东胡部落，在得知冒顿单于发动政变，杀死了头曼单于后，东胡王趁机派使者前往匈奴，向冒顿索要其父头曼单于的千里马。
对此，大臣们都说，“千里马乃是匈奴的宝马，不可送给东胡王。”
冒顿单于却明白，此时自己刚刚夺取单于之位，统治尚不稳固，若是东胡王趁机来攻，匈奴必然危险，因此说道，“与邻国交好，又怎能吝惜一匹马呢？”于是力排众议，将千里马送给了东胡王。
过了一段时间，东胡王又派使者来到匈奴，向冒顿单于讨要他的一个阏氏，大臣们闻言大为恼怒，“东胡王太过无礼，竟然敢讨要阏氏，请出兵攻打他。”
冒顿单于却表示，“为了睦邻友好，怎能吝啬一个女人呢？”便又将自己的喜爱的阏氏送给了东胡王。
再到后来，东胡王又向冒顿讨要双方交界处的一块方圆一千多里的土地。
冒顿单于征求群臣的意见，有人说，“这只是一块被丢弃的空地，送给他们也可以，不给他们也可以。”
冒顿闻言大怒，说道，“土地乃国家根本，岂可轻易送人”，于是杀掉了建议献地的大臣，立即调兵遣将，准备进攻东胡。
在历经了前两次之事后，东胡王以为冒顿单于是个胆小怕事之人，认为他根本不敢得罪自己，便没有将其放在心上，以致毫无防备。等到冒顿单于率领大军而来，被打了个措手不及的东胡大败，冒顿单于率兵追击不止，最终彻底击溃东胡，东胡王也被杀死。
击败东胡后，冒顿单于掠夺了大量东胡百姓和牲畜财产，使得匈奴国力进一步增强，此后又乘胜向西出兵赶走了月氏部落，占据了河西之地，又向南吞并了娄烦、白羊河南王等部落，并征服了北方的浑庚、屈射、丁零、鬲昆、薪犁诸国。
在征服了草原大量部落后，冒顿单于趁着中原地区陷入战乱，又率兵夺回了曾被蒙恬夺取的匈奴领地，并占领了秦朝北部部分地区，一时间草原各部纷纷臣服，冒顿得以雄踞大漠南北。
西汉立国之时，匈奴已经建立起了西达葱岭、南抵秦长城、北至贝加尔湖、东达辽河流域，占地广阔、人口众多的匈奴帝国。历经多年征战和扩张，冒顿单于的个人威望也达到了顶点，匈奴贵族全都对其无比敬服。
拥有控弦之士三十余万的冒顿单于，在征服了草原众部落之后，又将矛头对准了更为富饶的中原，而此时的西汉才刚刚立国。
韩王信迁都至马邑后，时常遭遇匈奴的南下侵略，韩王信面对匈奴大军，根本无力抵御，每次都被打的节节败退。虽然朝廷也数次派兵北上增援，但来去如风的匈奴军队，利用骑兵的机动优势，每次都能赶在汉朝主力到达之前从容撤走。
汉六年（前201年）秋，冒顿单于亲自率领十万铁骑南下，再度战败的韩王信只能一面困守都城马邑，一面派人向朝廷求援。然而，由于匈奴猛攻不止，而朝廷增援又迟迟不到，韩王信为了避免城破身亡，只能多次派遣使者前往匈奴送礼求和，匈奴这才撤军。
得知匈奴南下入侵，刘邦再度派兵前往援救。汉军出征之后，虽然再度扑了个空，没能见到匈奴人的影子，但却发现韩王信与匈奴之间互有使者来往，因而怀疑韩王信有背叛汉朝的嫌疑，连忙将此事上报刘邦。
刘邦得知消息，最初并未认为韩王信是有意背叛，认为他也不过是兵败求和的无奈之举罢了，因此并未征调大军前去征剿，而是派遣使者将韩王信训斥了一顿，希望他日后面对匈奴大军能够坚决抵抗，不要再有私自联络匈奴之举。
韩王信虽然是刘邦一手扶持起来的诸侯王，但人总是有私心的，出于自己的利益考虑，他早已和朝廷不是一条心了，尤其是自从迁都以来，更是对朝廷和刘邦失去了信任，再加上他本来就有私下联系匈奴的勾当，遭到刘邦的训斥后，韩王信以为是自己罪行暴露，刘邦要以此为借口讨伐自己。
惶恐之下，为了避免被杀，韩王信直接选择了投降匈奴。
韩王信不仅将都城马邑作为了投降匈奴的筹码，更是与匈奴约定共同南下攻打汉朝，他利用自己对河东地区地形熟悉的优势，在投降匈奴后不久，便与匈奴合兵南下攻打太原郡。
汉七年（前201年）冬，得知韩王信果然背叛，且与匈奴大军联手南侵的刘邦大怒，立即调集三十二万大军北上，意图在平定韩王信的叛乱的同时，一劳永逸地解决匈奴问题，樊哙、夏侯婴、周勃等将领和陈平、刘敬等谋士随从出征。
韩信自被贬为淮阴侯以来，对刘邦便颇有怨言，不仅常常装病不参加朝会和前往拜见，更是因与周勃、灌婴等人同为彻侯而感到耻辱，整日在家中闷闷不乐，对前来拜见的樊哙等将领更是毫无礼数。
一次，刘邦与韩信谈论各位将领的才能高低，期间刘邦问韩信，“像我这样的才能，能统领多少兵马？”
韩信漫不经心的答道，“陛下不过能统率十万人马。”
刘邦便又问道，“那么你呢？”
韩信说道，“那自然是多多益善。”
或许正是由于这次对话，刘邦在此次亲率大军出征之前，竟然派使者召韩信随同自己一起出兵观战，可见刘邦根本没有将匈奴和韩王信的叛军放在眼里，认为自己此战必胜。那么，此战真如刘邦预想的那样顺利吗？