汉高祖三年（公元前204年）时，灌婴以列侯的爵位得到了杜县的食邑平乡。
其后，灌婴以御史大夫的身份率领郎中骑兵，隶属于相国韩信，在历下击败了齐国的军队，灌婴所率领的士卒俘虏了车骑将军华毋伤及将吏四十六人，迫使齐国军队投降。
随后，拿下了临淄，活捉齐国守相田光。
又追击齐国相国田横到嬴、博，击败齐国骑兵，斩杀齐国骑将一人，活捉骑将四人。攻克嬴、博，在千乘把齐国将军田吸打得大败，将其斩首。
然后跟随韩信引兵向东，在高密攻打龙且和留公旋的军队，将龙且斩首，活捉右司马，连尹各一人、楼烦将领十人，亲手活捉亚将周兰。
齐地平定之后，韩信自立为齐王，派遣灌婴单独率军去鲁北攻打楚将公杲的军队，获得全胜。
灌婴挥师南下，打败了薛郡郡守所率领的军队，亲自俘虏骑将一人。接着又进攻傅阳，进军到达下相东南的僮城，取虑和徐城一带。渡过淮河，全部降服了淮南的城邑，然后到达广陵。
其后，项羽派项声、薛公和郯公又重新收复淮北。因此灌婴渡过淮河北上，在下邳击败了项声，郯公，并将薛公斩首，拿下下邳。
随后，又在平阳击败了楚军骑兵，接着就降服了彭城，俘获了楚国的柱国项佗，降服了留、薛、沛、酂、萧、相等县。攻打苦县、谯县，再次俘获亚将周兰。
然后在颐乡和高祖会师。跟随高祖在陈县一带击败项羽的军队，斩楼烦骑将二人，俘获骑将八人。高祖给灌婴增加食邑二千五百户。
汉高祖五年（公元前202年），灌婴跟随高祖围歼项羽于垓下，追项羽至东城，逼迫项羽自杀身亡。
随后，率将吏破吴郡，得吴郡守，定豫章、会稽郡，还定淮河北部，共五十二县。
高祖立为皇帝之后，又给灌婴加封食邑三千户。