在隋唐演义等历史小说作品中，单雄信名通，字雄信，绰号“赤发灵官”，是山西潞州二贤庄的庄主，江湖上无人不知、无人不晓的九省五路绿林总瓢把子。李渊去太原时遭到杨广追杀，阴差阳错误杀了单雄信的哥哥，单雄信因此不投唐。
秦琼遇难时单雄信多次接济秦琼，并暗中帮助秦琼让其免受牢狱之灾。杨林派十三太保押送皇岗往京城时，单雄信传令各绿林好汉前往劫取。秦琼母亲过寿时，单雄信带领王伯当等前往历城县祝寿，与秦琼、程咬金等四十六友于贾柳楼结义。后因程咬金劫皇岗事情泄漏，程咬金与尤俊达被杨林抓获，单雄信等人设计将程咬金尤俊达救出，杀出历城县决定造反。
单雄信等在徐茂公的建议下，袭取瓦岗寨作为根据地，正式揭竿起义。程咬金为大德天子，封单雄信为五虎上将之首。随朝廷得知后，派兵马抄杀了二贤庄，又派魏文通、杨林等前来征剿瓦岗，单雄信与其兄弟们奋力将其击退，还收降了裴元庆等人。
程咬金将皇位让给李密之后，李密用将士们拼命得来的玉玺换取萧妃，引起了单雄信等人的极大不满。于是单雄信孤身一人离开了瓦岗寨，去了王世充的地盘洛阳。王世充发现后立即将单雄信收到帐下，并将自己的女儿嫁给单雄信。不久之后秦琼、程咬金、罗成等人也离开瓦岗来到了洛阳，但秦琼与程咬金却不愿意为王世充效力，设计离开了洛阳。
李世民率军攻打洛阳时，罗成临阵倒戈，单雄信上阵被李元霸击败。后单雄信巡视御果园时遇见了李世民，单雄信见到仇人儿子，撇下随从，与徐茂公割袍断义，孤身追杀李世民，危急时刻，尉迟恭赶来用铁鞭将单雄信打下马。
王世充召集四路反王一起对抗李世民，秦琼中计负伤（一说是未避免秦琼与单雄信见面，李世民将秦琼支走），李世民以罗成为兵马元帅，罗成设下埋伏锁五龙，单雄信孤身踹唐营，中计被俘。昔日兄弟徐茂公等极力为单雄信求情，并劝单雄信投降，但单雄信誓死不降，终被斩首。
那么在是历史上的单雄信又是怎么样的呢？
史料中单雄信的记载却十分简略，据推测单雄信大约出生于公元581年左右，是曹州济阴人。公元611年翟让在瓦岗地区聚众起义，单雄信与同郡好友徐世勣（即徐茂公的原型）前去投奔。翟让任命徐世勣、单雄信二人为领兵将校，就这样二人成为瓦岗军早期的将领，并且二人成为翟让的心腹，与他关系十分友善。由于单雄信本人骁勇善战，“善用马槊，名冠诸军”，因此军中称呼他为“飞将”。
此后单雄信等人率领瓦岗军多次击败隋军，声势大震。不久后翟让将李密奉为瓦岗军的首领，单雄信又参与了击杀隋朝名将张须陀之战，以及攻占黎阳、洛口等战役，并打败王世充，单雄信被封为左武候大将军，徐世勣为右武候大将军（官位在秦琼、程咬金之上）。
公元617年11月瓦岗军发生内讧，作为瓦岗军的主要将领单雄信倒向李密一方，最终李密将翟让杀死，乱兵同样砍伤了翟让部将、单雄信的好友徐世勣，辛亏“单雄信等顿首求哀”，李密才将徐世勣“释而慰谕之”。因此不难发现徐、单二人才是过命的交情。
此后李密又率领单雄信等人打了几场胜仗，瓦岗军的势力达到顶峰，“有众三十余万，东至海、岱，南至江、淮郡县，莫不遣使归密。”正所谓盛极必衰，公元618年瓦岗军先是在卫州童山与北上的宇文化及决战，实力大损，之后又在偃师与王世充所部决战，瓦岗军败北，李密所部土崩瓦解，单雄信与程咬金、秦叔宝等人投向王世充。王世充封单雄信为大将军。
由于鄙视王世充的为人，秦叔宝、程咬金、徐世勣等原瓦岗军将领先后投奔李世民，只有单雄信不为所动，小说中描述是因为李渊早年间曾误杀单雄信之兄，基本上为虚构情节。不论真相如何，单雄信不投唐是确实事实，唐、郑（王世充的国号）交战，单雄信曾几次差点要了李世民的性命。
公元620年7月，李世民率领大军攻取洛阳，王世充率3万精兵在慈涧布阵。期间李世民率领“轻骑挑之，时众寡不敌，陷于重围”，单雄信率领“数百骑夹道来逼，交抢竞进”。单雄信挺枪而至，李世民明在旦夕之际，徐世勣大声呵止“此秦王也”。单雄信顾念兄弟之情才没有下手。
公元621年李世民大败窦建德后，再次包围洛阳，期间李世民带领几十个随从在洛阳附近的榆窠打猎。突然遭遇王世充的军队，“单雄信领骑直趋太宗”，或许是不该李世民命绝于此，大将尉迟敬德“跃马大呼，横刺雄信坠马”，掩护李世民杀出重围。单雄信并没有被尉迟敬德杀死，李世民也在一次逃出生天。
小说中单雄信被捕后拒绝劝降，宁死不降唐，最终被斩杀，然而在现实中确实另一番模样。公元621年4月眼见胜利无望的王世充选择开城投降。作为王世充的党羽单雄信等人也被逮捕，并被定为死罪。和单雄信有着过命之交的徐世勣没有袖手旁观，他上疏苦苦哀求，称单雄信武艺绝伦，“若收之于合死之中，必大感恩，堪为国家尽命，”并且请用自己的官爵来换单雄信一命，但遭到了拒绝。
单雄信临刑之际，徐世勣悲痛欲绝，“对之号恸”，并从腿上割下一块肉让单雄信吃，并言道：“生死永诀，此肉同归于土！”徐世勣说自己没有忘记当初的誓言，单雄信吃下后赴死。
