这时楚使者在九江急催英布发兵救楚，住在传舍中，隋何直手传舍，坐到楚使者的上座，说：“九江王已归附汉王，楚凭什么让他发兵？”英布愕然。楚使者大吃一惊，起身走了。隋何趁势劝说英布：“大王归汉已成事实，应当立即杀掉楚使者，不让他回楚。同时尽快与汉联结。”英布听从了隋何的话，杀死了楚使者，起兵攻楚。楚派项声、龙且攻打九江。数月，龙且攻九江，大破英布军，英布怕诛，从小路逃往了汉地。
英布拜见汉王，汉王正坐在床上曲腿洗脚，召英布人，英布见状大怒，后悔归汉，想自杀。但当他进了自己的官舍时，见陈设、饮食、随从同汉王的一样，又大喜过望。于是派人复入九江，得知楚已派项伯收编九江部队，杀尽了英布的妻子儿女，英布的使者找到英布不少故旧宠臣，率领几千人投奔汉王。汉王又增拨军队给英布，跟他一路北上，收兵至成皋。四年七月，立英布为淮南王。都六，统九江、庐江、衡山、豫章诸郡。
汉五年，英布率兵入九江，攻下数城。六年，同刘贾一道入九江，诱大司马周殷反楚，同周殷兵联合攻楚，在垓下大破项羽军，项羽自杀，楚汉战争结束。
汉王十一年，吕后诛杀淮阴侯韩信，引起了英布的惊慌。同年夏，又杀梁王彭越，将他剁成肉酱，分赐给诸侯。英布得到后，大为恐慌，怕祸及自身，于是暗中聚合部队，随时注意邻郡的动静。
英布有一宠姬病了。送去就医，医生同中大夫贲赫对门而居。因宠姬常去就医，贲赫自以为是侍中，向英布宠姬大献殷勤，厚礼馈赠，并同英布宠姬在医生家一同饮酒。宠姬回来后向英布提到贲赫，并称赞他是温厚长者。英布责问宠姬何以知道贲赫。宠姬便把相交情形告诉英布。英布怀疑她跟贲赫淫乱。
贲赫得知后大恐，称病不出。英布愈怒，想逮捕他。贲赫情急，上书告发英布谋反，并乘传车赶往长安。英布派人追赶，没赶上。贲赫到了长安后上书称英布已有谋反迹象，建议可在他未发兵前杀掉他布。
刘邦看后与丞相萧何商量，萧何认为英布不会如此，恐怕是仇家诬陷。提出先拘捕贲赫，再暗中派人察访验证。英布见贲赫已逃，还上书言变，怀疑他说出了自己暗中布置之事，再加汉朝使者前来查验，便杀了贲赫全家，起兵反叛。消息传到长安，刘邦赦免贲赫，封他为将军。
刘邦召集诸侯讨论如何应变，诸将都说：“出兵攻打他，活埋了这小子！”汝阳侯滕公夏侯婴请教前楚国令尹薛公。令尹却认为这很自然。滕公不解说：“皇上割地封王与他，赐爵位给他，让他做万乘之主，厩富且贵，为何还要造反？”令尹道：“去年杀彭越，前年杀韩信，这三个人为国家建树的功劳相同，可谓三位一体。
而前两个相继被杀，英布自知杀身之祸随时会降到自己头上，所以造反。”滕公于是向刘邦举荐令尹，刘邦召见令尹，令尹分析英布军虽有上、中、下三计可施，但英布出身郦山刑徒，经过奋斗终成了万乘之主，他的所做所为只是为了自身，而不为百姓谋福，不为后代子孙考虑。所以只能出下策。下策一施，皇上可高枕无忧。”刘邦封薛公为千户，自己亲率大军讨伐英布。
英布造反之初曾对他的将士说：“上老矣，厌兵，必不能来。使诸将，诸将独患淮阴、彭越，今皆已死，余不足畏也。”（《史记·黥布列传》）这才率军反叛。
英布的计划果不出薛公之谋，出下计：东击荆，荆王刘贾战死于富陵。英布尽收其兵，渡淮水击楚。楚发兵与英布在徐、僮大战，楚军想互相救援，出奇制胜，把军队分为三支。有人警告楚将：英布善用兵，百姓一向怕他。再者楚军在本地作战，容易败散，而把军队分为三军，若一军战败，其余二军定散败，不可能相救。但楚将不听，英布果然先打败其中一军，其余二军也互解逃散了。
英布率兵向西，与汉军相遇于蕲西（今安徽宿县南），会战于甄，英布军队精锐，刘邦只得固守庸城，看见英布军的列阵如项羽的军队，汉皇非常厌恶，远远地对英布说：“何苦而反？”英布说：“欲为帝耳。”（《史记·黥布列传》）
刘邦大骂英布，与其大战，英布败走，渡过淮河，屡次停下来与汉军交战皆不利。英布率百余人逃到长江以南。
英布原同番君吴芮通婚，所以长沙哀王（吴回，吴芮之孙）让人欺骗英布，假装同他逃跑，诱使英布逃向南越，英布相信了，同使者去番阳。番阳人在兹乡一农户家将英布杀死，英布终于被灭掉。
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