臧荼回到燕国，驱逐旧主韩广去辽东，韩广不服，臧荼于是在无终攻打并杀死了韩广，吞并了他的地盘，取代韩广成为燕王。从这一角度来看，臧荼可谓是忘恩负义之辈，这注定他对项羽也没有多少忠诚度。
汉三年（前204年），在刘邦的命令下，韩信领兵击杀赵王赵歇、代王陈余，平定赵、代两国之地。接着听从广武君李左车的进言，派遣使者送信给燕王臧荼。考虑到韩信这位将领的威名，臧荼于是望风而降，正式投降刘邦。
汉五年（前202年），正是因为获得了英布、彭越、臧荼等众多诸侯王的支持，刘邦终于打败项羽。项羽灭亡后，臧荼和楚王韩信、韩王信、淮南王英布、梁王彭越、长沙王（前衡山王）吴芮、赵王张耳共同尊奉汉王刘邦为皇帝，刘邦即位于氾水北岸。西汉建立后，臧荼仍旧如以前那样担任燕国的诸侯王。
三
但是，异姓王的存在，始终对西汉皇室构成了巨大威胁。在此背景下，臧荼尽管实力较弱，也未能幸免。当时，燕国的国相温疥告发燕王臧荼谋反，汉高帝五年（前202年）七月，燕王臧荼反叛，攻下代地，得知这一消息后，刘邦亲自领兵征讨。
在这场战役中，将军周勃、郦商跟随刘邦讨伐臧荼，郦商先登陷阵，与周勃在易县城下击破臧荼的军队。汉高帝五年（前202年）九月，臧荼被樊哙俘虏，其军投降，之后臧荼被诛杀。刘邦改封太尉卢绾为燕王。值得注意的是，臧荼从封王到身死，总计历时五年九个月。对此，在不少历史学者看来，臧荼并没有谋反的实力，如果他是谋反也是被逼反的。而在臧荼之后，西汉的其他异姓王也将迎来更大的风暴。
