等到沛公到达薛地，见到项梁。项梁拥立楚怀王。张良于是劝说项梁道："您已经拥立了楚王，而韩国的公子横阳君韩成很贤明，可以立他为王，以增加同盟者。"项梁派张良找到韩成，立他为韩王。任命张良为韩王的司徒，和韩王率领一千多人向西攻取韩地，夺得几座城邑，秦军立刻又夺了回去，韩军在颍川一带往来游击作战。
沛公从洛阳南出頧辕山的时候，张良率兵跟随沛公，攻占韩地的十几座城邑，打败了杨熊的军队。沛公于是让韩王成在阳翟留守，和张良一起南下，攻克宛城，向西进入武关，沛公想用二万人的兵力攻打秦朝关下的军队，张良劝他说："秦军还很强大，不可轻视。我听说关的守将是屠夫的儿子，这种市侩很容易用利益去打动他。希望沛公暂且留在军营，派人先去，准备好五万人的粮饷，在各个山头多张挂一些旗帜，作为疑兵，命令郦食其带上贵重宝物去收买秦将。"秦将果然反叛，想跟沛公联合向西袭击咸阳。沛公想答应他，张良说："这只是秦军的将领想反叛罢了，恐怕秦军的士卒不肯听从。不听从就一定有危险，不如趁秦军懈怠进攻他们。"沛公于是率军攻打秦军，大败秦军。追击逃敌直至蓝田，再次交战，秦军终于彻底溃败。于是到达咸阳，秦王子婴投降了沛公。
沛公进入秦朝的宫殿，里面的宫室帷帐、狗马珍宝和美女数以千计，沛公内心想留在宫中居住。樊哙劝谏沛公出宫居住，沛公不答应。张良说："因为秦朝暴虐无道，所以沛公才能到达这里。大凡为天下铲除暴秦，应当以朴素为本。如今刚刚进入秦国，就安享快乐，这就是所谓的'助桀为虐'。再说'忠言逆耳利于行，良药苦口利于病'，希望沛公听从樊哙的意见。"沛公于是回师驻扎在霸上。
项羽到达鸿门下，想攻打沛公，项伯于是乘夜急驰进入沛公的军营，私下会见张良，想让张良跟他一起离开。张良说："我为韩王护送沛公，如今事情紧急，逃走不符合道义。"于是把情况都告诉沛公。沛公大为惊慌，说："这该如何是好？"张良说："沛公确实想背叛项羽吗？"沛公说："有个卑鄙小人教唆我把守函谷关不要让诸侯进来，这样就可以全部占有秦国的土地而称王，所以听了他的话。"张良说："沛公你自己估计能够击退项羽吗？"沛公沉默了很长时间，说："确实还不能。如今该怎么办呢？"张良于是坚决邀请项伯会见沛公。项伯与沛公相见。沛公敬酒为项伯祝寿，而且跟他结为亲家。让项伯向项羽详细说明沛公不敢背叛他，之所以把守函谷关，是为了防备其它盗贼。等到沛公见了项羽之后，两人和解，这些事记载在《项羽本纪》中。
