灌婴，砀郡睢阳县人。
秦朝时期，灌婴在睢阳城内以贩卖丝织品为营生。沛公刘邦起兵反秦，攻城略地来到雍丘县城下，项梁被秦将章邯击败阵亡，而沛公也率军回到砀郡。灌婴以中涓的身份跟随沛公，在成武县打败了东郡守尉，在扛里打败了驻守的秦军，因为杀敌英勇，被赐予七大夫的爵位。
后又跟随沛公在亳南、开封、曲遇一带与秦军交战，因奋力拼杀，被赐与执帛的爵位，号为宣陵君。又跟随沛公在阳武县以西至洛阳一带与秦军交战，在尸乡以北地区击败秦军，再向北切断了黄河渡口，然后又领兵南下，在南阳以东打垮了南阳郡守的军队，这样就平定了南阳郡。再往西进入武关，在蓝田与秦军交战，因为英勇奋战，一直打到灞上，被赐予执珪的爵位，号为昌文君。
赐列侯爵
沛公被封为汉王之后，拜灌婴为郎中之职。灌婴跟从汉王进军汉中，十月间，又被任命为中谒者，跟从刘邦还师平定了三秦，攻取了栎阳，降服了塞王司马欣。回军又把章邯围在了废丘，但未能攻克。后又跟随刘邦东出临晋关，降服了殷王董翳，平定了他所统辖的地区。在定陶以南地区与项羽的部下龙且、魏国丞相项佗的军队交战，经过激烈的拼搏，最后击败敌军。因功被赐与列侯的爵位，号为昌文侯，杜县的平乡被封作他的食邑。
此后，灌婴又以中谒者的身份跟随刘邦攻取砀县，进军彭城。项羽带领军队出击，把刘邦打得大败。刘邦向西逃跑，灌婴随刘邦撤退，在雍丘驻扎。王武、魏公申徒谋反，灌婴随从刘邦出击，并打垮了他们。攻克了外黄，再向西招募士卒，在荥阳驻扎。项羽的军队又来进攻，其中骑兵很多，刘邦就在军中挑选能够担任骑兵将领的人，大家都推举原来的秦朝骑士重泉人李必、骆甲，他们精习骑兵，同时又都担任校尉之职，因此可以担任骑兵将领。刘邦准备任命他们，但他们二人说：“我们原为秦民，恐怕军中士卒觉得我们靠不住，所以请您委派一名常在您身边而又善于骑射的人担任我们的首领。”当时灌婴年龄虽然青少，但在多次战斗中都能勇猛拼杀，所以就任命他为中大夫，让李必、骆甲担任左右校尉，带领郎中骑兵在荥阳以东和楚国骑兵交战，把楚军打得大败。又奉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
汉高祖三年时，灌婴以列侯的爵位得到了杜县的食邑平乡。其后，灌婴以御史大夫的身份率领郎中骑兵，隶属于相国韩信，在历下击败了齐国的军队，灌婴所率领的士卒俘虏了车骑将军华毋伤及将吏四十六人。迫使敌兵投降，拿下了临菑，活捉齐国守相田光。又追击齐国相国田横到嬴、博，击败齐国骑兵，所率领的士卒斩杀齐国骑将一人，活捉骑将四人。攻克嬴、博，在千乘把齐国将军田吸打得大败，所率士卒将田吸斩首。然后跟随韩信引兵向东，在高密攻打龙且和留公旋的军队，所率领的士卒将龙且斩首，活捉右司马，连尹各一人、楼烦将领十人，自己亲手生擒亚将周兰。
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，打败了薛郡守将所率领的军队，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，夺取下邳。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，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。
赐颍阴侯
汉高祖五年，灌婴跟随刘邦在垓下击败项羽，追至东城，将他打败，所将士卒五人共斩项籍，皆赐爵列侯。降左右司马各一人，卒一万二千人，尽得其军将吏。下东城、历阳。率将吏渡江攻破吴郡，擒获吴郡守将，平定豫章、会稽郡，还定淮河北部，凡五十二县。刘邦立为皇帝之后，又给灌婴加封食邑三千户。这一年的秋天，他以车骑将军之职跟从刘邦击败燕王臧荼的军队。第二年，跟从刘邦到达陈县，逮捕了楚王韩信。回朝之后，刘邦剖符为信，使其世世代代不绝，把颍阴的两千五百户封给灌婴作为食邑，号为颍阴侯。
被困平城
此后，灌婴又作为车骑将军随从刘邦到代，去讨伐谋反的韩王信，到马邑的时候，奉刘邦命令率军降服了楼烦以北的六个县，斩了代国的左丞相，在武泉以北击败了匈奴骑兵。又跟随刘邦在晋阳一带袭击隶属于韩王信的匈奴骑兵，所统帅的士卒斩杀匈奴白题将一人。奉刘邦命令一并率领燕赵、齐、梁、楚等国的车骑部队，在硰石打败了匈奴的骑兵。到平城的时候，被匈奴大军团团围住，跟随高帝回军到东垣。
攻克东垣
灌婴在跟随刘邦攻打陈豨的时候，受刘邦的命令单独在曲逆一带攻击陈豨丞相侯敞的军队，大败敌军，所率领的士卒杀死了侯敞和特将五人。降服了曲逆、卢奴、上曲阳，安国、安平等地，攻克了东垣。
平定黥布
黥布造反的时候，灌婴以车骑将军之职率军先行出征，在相县，大败黥布别将的军队，斩杀亚将、楼烦将共三人。又进军攻打黥布上柱国的军队和大司马的军队。又进军击破黥布别将肥诛，灌婴亲手活捉左司马一人，所率士卒斩其小将十人，追击敌人的败将残兵一直到淮河沿岸。因此，刘邦又给他增加食邑二千五百户。讨平黥布之后，刘邦还朝，确定灌婴在颍阴的食邑共五千户，撤销以前所封的食邑。在历次大战中，灌婴总计随刘邦俘获二千石的官吏二人，另外自己率部击破敌军十六支，降服城池四十六座，平定了一个诸侯国、两个郡、五十二个县，俘获将军二人，柱国、相国各一人，二千石的官吏十人。
任命太尉
灌婴在打败了黥布回到京城时，刘邦去世了，灌婴就以列侯之职侍奉孝惠帝和吕太后。太后去世以后，吕禄等人以赵王的身份自置为将军，驻军长安，妄图发动叛乱。齐哀王刘襄得知此事以后，发兵西进向京城而来，说要杀死不应该为王的人。上将军吕禄等人听说之后，就派遣灌婴为大将，带领军队前去阻击。灌婴来到荥阳，就和绛侯周勃等人商议，决定大军暂时在荥阳驻扎，向齐哀王暗中示意准备诛杀吕氏的事情，齐兵因此也就屯兵不前。绛侯周勃等人杀死诸吕之后，齐王收兵回到封地。灌婴也收兵从荥阳回到京城，和周勃，陈平共同立代王刘恒为孝文皇帝。孝文皇帝于是就给灌婴加封食邑三千户，赐给黄金一千斤，同时任命他为太尉。
位极人臣
孝文皇帝三年，绛侯周勃被免除丞相职务回到自己封地上去了，灌婴担任丞相，撤销了太尉之职。这一年，匈奴大举入侵北地、上郡，皇帝命丞相灌婴带领骑兵八万五千人，前去迎击匈奴。匈奴逃跑之后，济北王刘兴居造反，皇帝下命令灌婴收兵回京。
孝文皇帝四年，灌婴死在丞相任上，谥号为“懿侯”。其子灌阿继承了颖阴侯的爵位，谥号平侯。