刘邦命令自己单独率领军队袭击楚军的后方，断绝了楚军从阳武到襄邑的粮食供应线。在鲁国一带，打败了项羽将领项冠的军队，部下将士们斩杀楚军的右司马，骑将各一人。击败柘公王武，军队驻扎在燕国西部一带，部下将士们斩杀楼烦将领五人，连尹一人。在白马附近，大破王武的别将桓婴，所统帅的士兵斩都尉一人。又带领骑兵南渡黄河，护送刘邦到达洛阳，然后汉王又派遣灌婴到邯郸去迎接相国韩信的部队。回来到敖仓时，他被升任为御史大夫。
活捉周兰
齐地平定之后，韩信自立为齐王，派遣灌婴单独率军去鲁北攻打楚将公杲的军队，获得全胜。灌婴挥师南下，打败了薛郡郡守所率领的军队，亲自俘虏骑将一人。接着又进攻傅阳，进军到达下相东南的僮城，取虑和徐城一带。渡过淮河，全部降服了淮南的城邑，然后到达广陵。
其后项羽派项声、薛公和郯公又重新收复淮北。因此灌婴渡过淮河北上，在下邳击败了项声，郯公，并将薛公斩首，拿下下邳。在平阳击败了楚军骑兵，接着就降服了彭城，俘获了楚国的柱国项佗，降服了留、薛、沛、酂、萧、相等县。攻打苦县、谯县，再次俘获亚将周兰。
然后在颐乡和刘邦会师。跟随刘邦在陈县一带击败项羽的军队，所率领的士卒斩楼烦骑将二人，俘获骑将八人。刘邦给灌婴增加食邑二千五百户。
