邳，张良便归附了他。沛公任命张良为厩将。
张良多次用《太公兵法》向沛公献策，沛公很高兴，常常采用他的计策。张良向别人讲《太公兵法》，别人都不能领悟。张良说：“沛公大概是天赋之才。”所以跟随沛公，不再离去。
沛公来到薛邑，会见项梁，共同拥立楚怀王。张良劝项梁道：“您已经拥立了楚王的后代，而韩国的公子中横阳君韩成贤能，可以立为王，这样便更能培植起同盟的势力。”
项梁就派张良找到韩成，立他为韩王，并以张良作韩国司徒，和韩王一起率领一千多人向西攻取韩国原来的领地，夺得了几座城邑，但秦军却立即又夺了回去，这样韩军只在颍川一带游击作战。
沛公从淮阳向南穿过冁辕山，张良领兵跟随沛公，攻下韩地十余座城邑，击溃了秦将杨熊的军队。沛公让韩王韩成留守阳翟，自己与张良一同南下，攻下宛县，向西进入武关。
沛公想用二万兵攻打秦蛲国关下的守军，张良劝告说：“秦军还强大，不可以轻视。我听说那里的守将是屠户的儿子，市侩小人容易用钱财收买。希望沛公暂且留下坚守营垒，派人先向前去，准备五万人的锅灶，并在各山头上张挂旗帜作为疑兵，同时派郦食其携带贵重宝物去贿赂秦军将领。”
秦军将领果然想和沛公联合西进袭击咸阳。沛公打算答应秦将。张良说：“这只是那些秦将想要叛秦，恐怕士兵不一定服从。士兵不从必给我们带来危害，不如乘其懈怠时进攻他们。”沛公便率军进击秦军，大败秦军，并追击逃兵直到蓝田，再次交战。秦军彻底失败。
沛公进入咸阳，秦王子婴投降了沛公。
沛公进入秦官，看到宫室、帷帐、狗马、贵重宝物、宫女数以千计，心想留下住在那里。樊哙前来劝阻，沛公不听。张良说：“秦国实行暴虐无道的政策，所以沛公才能到这里。为天下人废除残害百姓的****，就该以节俭朴素来显示本色。现在刚刚进入秦都，就要安享其乐，这就是人们所说的‘助桀为虐’。况且‘忠言逆耳利于行，良药苦口利于病’，希望沛公听从樊哙的话。”沛公这才回军驻扎在灞上。
项羽来到鸿门，打算进击沛公。项伯便连夜急驰到沛公的军营，私下会见张良，要张良同他一起离开。
张良说：“我是替韩王来护送沛公的，现在事情紧急，逃离是不合道义的。”便将情况全部告诉了沛公。
沛公大吃一惊，说道：“那怎么办呢？”
张良说：“沛公果真想背叛项羽吗？”
沛公说：“是个小人劝我封锁函谷关不让诸侯军进来，占有秦地可以称王，所以我听从了他的竟见。”
张良说：“沛公自己估量能击退项羽吗？”
沛公沉默了一会儿，说道：“现在怎么办呢？”张良于是邀请项伯见沛公。
沛公和项伯一起饮酒，敬酒祝福，约定结为婚姻。请项伯向项羽详细说明沛公不敢背叛项羽，其所以派兵把守函谷关，是为了防备其他强盗。
项羽听了项伯的转述，便放弃攻击沛公的打算了。