刘邦在汉中站稳脚跟后，用名将韩信指挥了还定三秦之战，从而拉开了的楚汉战争序幕。在战争中，樊哙或者单独，或者跟随汉王与西县县丞、雍王章邯、章邯的儿子章平，以及赵贲等人的军队作战，英勇异常，常率先登城陷阵，斩杀、俘虏敌军，因功被升为郎中骑将、封为将军，赐杜陵的樊乡为他的食邑。随后又参加对楚作战，屠煮枣，在外黄击破王武及程处军，攻取邹、鲁、瑕丘、薛等地。项羽败汉王于彭城后，樊哙屯守荥阳的户武，增加二千户为他的食邑。一年后，又随高祖追击项羽，取阳夏，虏获楚将周将军的士卒四千人，把项羽包围在陈县，大胜而归。
项羽死后，刘邦称帝，史称汉高祖。因樊哙坚守作战有功再增加食邑八百户。汉初，异姓诸侯王反叛不断，樊哙成为征讨叛军的主将。先攻打反叛的燕王臧荼，俘臧荼，平定了燕地;楚王韩信反，樊哙随高帝到陈，活捉楚王韩信，平定楚地。更赐爵为列侯。以舞阳为食邑，号舞阳侯;又以将军名义跟随高帝讨伐了韩王信，斩韩王信，与绛侯周勃等共同平定了代地，因功再增加食邑一千五百户;因击退陈稀、曼丘臣军，战襄国，破柏人，先登，收取赵地清河﹑常山等共二十七县，被提升为左丞相。所部败陈稀的胡人骑兵于横谷，斩将军赵既，虏获代丞相冯梁、郡守孙奋、大将王黄等十人。与诸将共同平定代地乡邑七十三个。高祖十二年(前195年)又以相国职率兵击燕王卢绾，平定燕地十八县，五十一个乡邑。高帝把他的封邑增至五千四百户。总计樊哙战功：跟随高祖作战，斩首一百七十六个级，俘虏二百八十八人;自己单独领兵作战，打败七支军队，攻下五个城邑，平定六个郡，五十二县。虏获丞相一人，将军十二人，将官十一人。樊哙成为汉朝从创立到稳定的重要将领。
樊哙一直跟随刘邦左右，是刘邦的爱将。后娶吕后妹吕须为妻，生有一子樊伉，因此与皇帝的关系就更加密切了。可是他因是吕后妹夫，也险些被诛。
当初英布造反时，高祖病重，讨厌见人，诏令守宫侍卫，不准大臣人见，群臣中就连周勃、灌婴都不敢人内。十几天后，樊哙终于忍不住，带领群臣“排闼直入”——推门径直闯进宫中。高祖这时正枕着一个宦官睡卧。樊哙见到高帝痛哭流涕地说：“始陛下与臣等起丰沛，定天下，何其壮也!今天下已定，又何惫也!且陛下病甚，大臣震恐，不见臣等计事，顾独与一宦者绝乎?且陛下独不见赵高之事乎?”(《史记·樊郦滕灌列传》)说得高祖笑着起来了。
不久，卢绾反叛，高祖派樊哙攻打卢绾。这时高祖病重，有人诋毁樊哙是吕氏的党羽，皇上如哪天驾崩，樊哙就会举兵诛杀戚夫人和赵王如意这些人。高祖听到这话大怒，派陈平乘车送绛侯周勃替代樊哙统帅军队，还要求在军中就把樊哙就地正法。陈平惧怕吕后，所以决定把樊哙押解长安让高祖亲自处决。陈平、樊哙到长安时，高祖已死，吕后就释放了樊哙，并恢复了他的爵位和封邑。
