灌婴原是睢阳贩卖丝帛的商人，高祖为沛公，征战掠地到达雍丘时，章邯杀了项梁，沛公就回师砀郡，灌婴此时以中涓身份跟随沛公，在成武击败东郡尉，在杠里击败秦军，以其敏捷善斗，被赐爵七大夫。
又跟随攻亳南、开封、曲遇的秦军，作战迅猛，赐爵执帛，称为宣陵君。
随沛公进攻，从阳武以西到洛阳，在尸北打败秦军。
北断黄河渡口，南破南阳郡守齿奇于阳城东边，也就平定了南阳郡。
西入武关，在蓝田与敌交锋，又速战强斗，到达霸上，赐爵执圭，称昌文君。
沛公做了汉王就任灌婴为郎中，跟随进入汉中，十月，任为中谒者。
随汉王回师三秦，夺取栎阳，降服塞王。
回头将章邯包围在废丘，但未攻下。
随汉王东出临晋关，武力使殷王投降，平定了那里。
在定陶南进攻项羽部将龙且和魏相项佗的军队，速战得胜。
汉王赐灌婴为列侯，称昌文侯，食邑为杜县的平乡。
又以中谒者之职随从汉王收服砀，向北直至彭城，但项羽战胜汉王，汉王向西逃，灌婴跟从回军驻扎在雍丘。
王武、魏公申徒反叛时，又随汉王将他们打败。
攻占外黄，向西募兵驻军荥阳。
这时楚骑来者众多，汉王在军中挑选骑兵将领，人们一致推荐原秦国骑士重泉县人李必和骆甲，他俩学习过骑兵，当时是校尉，可任骑将。
汉王打算任命他俩，可李必、骆甲说“：我俩原是秦民，恐怕兵士不能信从，望大王以您左右善骑之人为将，我俩辅助随从。”当时灌婴年纪虽轻，但数经激战，于是被任命为中大夫，任李必、骆甲为左右校尉，率领郎中骑兵在荥阳东边与楚军骑兵交锋，取得大胜。
又奉命另袭楚军后方，截断楚军从阳武到襄邑的粮食补给道路，将项羽部将项冠在鲁下击败，灌婴的士卒斩杀敌军右司马、骑将各一人。
在燕县西边击败柘县令王武的军队，士卒们又斩杀楼烦将五人、连尹一人。
在白马又打败王武的别将桓婴，部下士卒斩都尉一人。
又领骑兵渡黄河，来到黄河以南，护送汉王到洛阳，北迎相国韩信的部队于邯郸。
回到敖仓，灌婴升为御史大夫。
汉王三年(前204)，以列侯爵位食邑杜县平乡。
奉命率郎中骑兵向东归受相国韩信指挥。
在历下打败齐军，所率将士俘获车骑将华毋伤和将吏四十六人。
迫使临淄城归降，抓住齐相田光。
又追击齐相田横到嬴、博，打败齐国骑兵，所率将士斩敌骑将一人，活捉骑将四人。
夺下嬴、博，在千乘打败齐将军田吸，杀了田吸。
随韩信东攻龙且和留县令于假密，终于斩了龙且，生擒右司马、连尹各一人，楼烦将十人，灌婴亲自活捉了亚将周兰。
齐地平定后，韩信自立为齐王，派灌婴另外率兵攻打楚将公杲，在鲁北把他打败。
转而向南打败薛郡长，亲自俘获骑将一人。
攻博阳，前锋达下相东南的僮、取虑、徐三县。
渡淮水，直指广陵，所过城邑尽行归降。
项羽派项声、薛公、郯公收复淮北，灌婴又渡淮水，在下邳击败项声和郯公，杀了薛公，夺取下邳和寿春。
在平阳打败楚国骑兵，使彭城降服。
俘虏柱国项佗，降服留、薛、沛、赞阝、萧、相六县。
再攻苦、谯，又捉住次将。
与汉王会师在颐乡，随汉王在陈下击败项籍军。
所率士卒斩敌楼烦将二人，俘将八人。
灌婴增加食邑二千五百户。
项籍兵败垓下，向后撤退，灌婴作为御史大夫率车骑兵追赶到东城，把他打败。
所率士卒五人共同斩杀了项籍，五人都受封列侯。
降服左右司马各一人，士卒一万二千人，敌军将吏全部被俘。
占领东城、历阳。
渡过长江，在吴城下打败吴郡郡长，捉住吴郡守，于是吴、豫章、会稽郡得以平定。
回师平定淮北共五十二县。
汉王即帝位，加赐灌婴食邑三千户。
任他为车骑将军，随同攻打燕王荼。
第二年，又随同到陈，捉住楚王信。
回朝后剖符为信，爵邑世袭，食邑为颍阴二千五百户。
又跟从皇帝在代地攻打韩王信。
到马邑之后，另率兵降服楼烦以北六县，斩杀代郡左将，在武泉北边打败胡人骑兵。
又随从皇帝在晋阳城下攻击韩王信的胡骑，所率将士斩胡人白题将一人，奉命统率燕、赵、齐、梁、楚的车骑，在薉石击败胡骑。
在平城，曾被胡人围困。
随同皇帝讨伐陈..，带兵另外攻击陈..的丞相侯敞的军队于曲逆城下，获胜杀了侯敞和特将五人。
降服曲逆、卢奴、上曲阳、安国、安平，攻下东垣。
黥布反叛，灌婴以车骑将军之职领兵先行出战，在相打败黥布的别将，斩敌次将、楼烦将三人。
再进军打败了黥布上柱国和大司马的部队。
继而击败黥布别将肥铢。
灌婴亲自擒左司马一人，所率将士斩杀小将十人，追击败逃敌军至淮上。
这时又增食邑二千五百户。
平定黥布，高帝回朝，决定让灌婴以颍阴五千户为食邑，撤除以前的封邑。
灌婴随从高祖作战，总共俘获二千石将吏二人，自己率军击败敌军十六次，降服四十六座城邑，平定一个封国、二个郡、五十二个县，俘获将军二人，柱国、相各一人，二千石官员十人。
灌婴打败黥布回师，高帝驾崩。
之后以列侯身份侍奉惠帝和吕后。
吕后去世，吕禄等人想犯上作乱，齐哀王知情后发兵西进，吕禄等以灌婴为大将军前去讨伐。
灌婴行军到荥阳，就与绛侯等人密谋，屯兵荥阳不进。
并将谋诛吕氏之事暗示齐王，于是齐兵停止进军。
绛侯等诛杀吕氏之后，齐王收兵归国。
灌婴从荥阳回京，与绛侯、陈平共同立了文帝。
于是被加封三千户，赐黄金千斤，官拜太尉。
三年后绛侯周勃免去相职，灌婴为丞相，免太尉职。
当年，匈奴大举进犯北边，皇帝令丞相灌婴领骑兵八万五千抗击，当匈奴人离去，济北王又反叛，皇帝就让灌婴离开了军队，一年多以后，死于丞相之位，谥号懿侯。
爵位传到孙子灌强，因犯罪中断。
武帝又封灌婴的另一个孙子灌贤为临汝侯，奉祀灌婴，后因犯罪，撤除了封国。