邦被封为汉王，拜灌婴为郎中，跟随刘邦进入汉中。十月，拜为中谒者。当刘邦由汉中进攻关中时，灌婴先攻下栎阳，使塞王司马欣投降，之后包围雍王章邯于废丘，未拔。在攻下章邯之前，灌婴便随刘邦先东出临晋关，平定殷地。在定陶南，疾战，击破项羽将龙且、魏相项他军。赐婴爵列侯，号昌文侯，食杜平乡。复以中谒者身份从降下砀，以至彭城。彭城之战，项羽出击大破汉王刘邦。灌婴跟从刘邦向西逃亡，军于雍丘。王武、魏公申徒反叛，从击破之。攻下黄，西收兵，军于荥阳。楚骑来众，汉王乃择军中可为车骑将之人，众人都推举之前担任过秦朝骑士的校尉李