留县和萧县。再次进攻砀郡，破了下邑，周勃最先登城。刘邦赐给他五大夫的爵位。再攻取蒙城、虞城。袭击章邯车骑部队，立下大功。又再攻击魏地爰戚、东缗、栗县、啮桑等城池。一路追击秦军至濮阳，攻下鄄城、都关、定陶，宛朐，单父。又发动夜袭攻下临济，在雍丘城下击败秦朝李由军。再攻打开封。后项梁阵亡，刘邦引军至砀，拜周勃为虎贲令。此后，周勃随刘邦攻打颍阳、缑氏，断黄河渡口水道通路。击败赵贲军，破武关、峣关。一路追击秦军到蓝田，最后挥军至咸阳，灭秦。以军功拜为将军。
楚汉相争.刘邦汉中称王，周勃被封