为他的主意不错，就派使者通知各地诸侯到陈县聚会，说“我即将南游云梦”。高祖随即动身出发。
高祖抵达陈县，楚王韩信果然到郊外大路上来迎接。
高祖预先已准备好武士，见韩信一到，立即将他捆绑起来，装在后面跟随的车上。
高祖回到洛阳，和功臣剖符定封地，封陈平为户牖侯，给半片符券由陈平收藏，让他代代相传不绝。
陈平辞谢说：“这不是我的功劳啊。”
高祖说：“我用了先生的计谋，克敌制胜，这不是功劳是什么？”
陈平说：“要不是魏无知推荐，我哪里能够向陛下进言献计呢？”
高祖赞赏说：“你真可以说是个不忘本的人了。”于是也封赏了魏无知。
次年（前200），陈平以护军中尉的职衔跟随高祖去代地征讨韩王信的叛乱。到了平城，被匈奴包围，七天吃不上饭。
高祖采取了陈平的奇计，派人到单于的夫人那里去活动，才得以解围。
高祖脱身以后，对陈平的计策秘而不宣，所以世上没有人知道它的内容。
高祖南归路过曲逆县，登上城墙，望见城里房屋很广大，说：“好大的县！我走遍天下，只见过洛阳和这里最大。”回头问御史说，“曲逆有多少户口？”
御史回答说：“当初秦有三万多户，经过连年战乱，很多人都逃亡散走，现在还有五千户。”于是高祖命令御史，改封陈平为曲逆侯，享有全县的赋税收入。
陈平从跟随汉王开始，到天下平定后，经常以护军中尉的职衔跟随高祖讨平陈耀和黥布的叛乱。
陈平前后出过六次奇计，每次都立功而增加了封地。
高祖率军平定了黥布的叛乱后回来，因在战场上受了伤而病倒，一路慢行回到长安。听说燕王卢绾阴谋叛乱，就奉命樊哙以相国的称号领兵去征讨。
出发以后，有人在高祖面前说樊哙的坏话。高祖大怒说：“原来樊哙见我生病，就盼望我死。”便采用陈平的计谋召绛侯周勃到床前接受命令，说：“陈平立即乘传车把周勃送去代替樊哙统率军队，到了军中马上将樊哙斩首！”
陈平和周勃接受了诏令，迅速乘传车动身，还没有赶到军队，两人在路上商量说：“樊哙是皇上的老朋友，功劳很多，而且又是吕后妹妹吕婴的丈夫，既是皇亲又很显贵，皇上因为一时愤怒的缘故，要将他斩首，恐怕将来会后悔。我们还是先把他囚禁起来交给皇上，让皇上自己去处决。”还没有到达军营，便堆土筑坛，用节召樊哙前来受诏。
樊哙接受了诏令，就被反绑起来装上囚车，直接送往长安。周勃接替樊哙统率军队，平定了燕国的反叛。
陈平在押送樊哙回京的途中听说高祖去世，他害怕吕委进谗言致使吕后发怒，便乘传车急驰先归。
在路上碰到使者携诏命令陈平和灌婴领兵驻扎在荥阳。陈平接了诏令，立刻又乘车赶回宫廷，到高祖灵前哀声痛哭，就在灵堂里向吕太后奏明处理樊哙事件的经过。
吕太后怜悯他，就说：“你辛苦了，去好好休息吧。”陈平害怕吕婴进谗言得逞，再三请求留宿在宫中守卫。太后便任命他为郎中令，对他说：“请你好好辅助教导新立皇帝。”
从此以后，吕婴的谗言才不起作用。樊哙到了长安，当即被赦罪恢复原来的爵位和封地。
孝惠帝六年（前187），相国曹参去世，任命安国侯王陵为右丞相，陈平为左丞相。