然后随军在武城南击败秦东郡尉的军队。在成阳南攻击王离的军队，在杠里再次攻击并击败了王离。追逐败军，一路向西追至开封，击败了赵贲的军队，把赵贲围困在开封城内。向西在曲遇击败秦将杨熊的军队，俘虏秦司马和御史各一人，升迁为执珪。
随军攻打阳武，拿下轘辕、缑氏，封锁黄河渡口，回军在尸北击败赵贲的军队。随军向南攻打犨，在阳城城东与秦南阳郡守吕齮交战，攻破敌阵、夺下宛城，俘虏吕齮，尽数平定南阳郡。随军向西攻打武关、峣关，取之。先在蓝田南攻击秦军，夜间又在蓝田北发起攻击，大破秦军，随即到达咸阳，灭秦。
项羽到了关中，封刘邦为汉王，曹参受封为建成侯，一并前往汉中，升迁为将军。
随军平定三秦，先是进攻下辩、故道、雍、斄。在好畤南击败章平的军队，包围好畤，夺取壤乡。在壤东和高栋击败了三秦的军队，再次包围章平，章平从好畤逃走。接着击败了赵贲和内史保的军队。向东夺取咸阳，改名为新城。曹参率军守卫景陵二十日，三秦派章平等攻打曹参，曹参出击，大破敌军。曹参获赐宁秦为食邑。
曹参以将军的身份率军在废丘包围了章邯，以中尉的身份跟随汉王出临晋关。到了河内，攻下修武，从围津渡过黄河，向东在定陶击败龙且、项他的军队。向东夺取砀、萧、彭城。攻击项羽的军队，汉军大败逃跑。然后曹参以中尉的身份率军包围夺取了雍丘，击败了外黄、燕、衍氏的叛军，在昆阳击败羽婴，追击到叶，回军攻打武强，接着到达荥阳。
