Năm 197 TCN, ông sai Vương Hoàng đi thuyết phục Trần Hy làm phản nhà Hán. Năm 196 TCN, Hàn vương Tín lại đánh phá biên giới phía bắc, tiến vào Tham Hợp. Trần Hy cũng làm phản ở đất Đại. Lưu Bang mang quân đi đánh Trần Hy, sai Sài Vũ mang quân đánh Hàn Vương Tín. Sài Vũ viết thư cho ông, khuyên trở lại hàng Hán.

Hàn vương Tín bèn viết thư trả lời như sau:

"Tôi vốn là dân thường nơi xóm ngõ, Hoàng thượng phong cho làm Hàn Vương,... nhưng đã mắc ba tội lớn: một là trong trận Vinh Dương tôi đã không lấy cái chết báo đáp mà lại hàng Hạng Vương; hai là khi Hung Nô đánh Mã Ấp, tôi không giữ thành ấp mà dâng thành cho địch; ba là tôi đang cầm quân cho kẻ địch đánh nhau với Tướng quân. Ngày xưa Văn Chủng và Phạm Lãi chẳng mắc một tội tình nào, vậy mà sau khi lập được công rồi, người thì bị giết, người thì phải chạy trốn. Còn tôi bây giờ mắc 3 tội với Hoàng thượng, còn muốn ung dung sống trên đời, chắc rằng không thể được. Tôi mong được quay về, chỉ có điều tình thế chưa cho phép mà thôi."

Không lâu sau, Sài Vũ tấn công Tham Hợp. Hàn Vương Tín không chống nổi, thua trận. Sài Vũ hạ thành và giết chết ông. Cùng năm, Hoài Âm Hầu Hàn Tín cũng bị nghi ngờ cùng Trần Hy làm phản ở kinh đô và bị Lã Hậu dụ vào cung Vị Ương chém chết.