他不得不连夜逃出彭城，躲过楚军追查，终于回到刘邦的身边。刘邦见张良归来，高兴地不得了，将其封为成信侯，拜为军师，为其出谋划策。项羽此举，算是彻底将张良推到了刘邦的阵营中。
力排众议 定都长安公元前202年，刘邦在山东定陶汜水（今山东曹县北）登基称帝，建立汉朝。新王朝定都何处，众说不一，群臣中大多为六国之人，因此主张定都洛阳。
一个齐国戍卒娄敬跑来见刘邦，声称关中地势险要，力劝刘邦定都关中，而群臣还是认为洛阳更合适。刘邦犹豫不决，征询张良的意见。
张良支持娄敬观点，力排众议，全面分析关中作为金城千里、天府之国的有利条件，明确阐述定都关中的重大意义和影响，使得刘邦最终下决心将都城定在关中。
刘邦设置长安县，命萧何着手营建长安宫阙。萧何在渭河南岸，阿房宫北侧，原秦兴乐宫的基础上兴建长乐宫，后又花了近三年时间营建高大壮丽、宏伟豪华的未央宫，因地处长安乡，故名长安城，取意“长治久安，这便是长安都城的由来。
刘邦称帝后大封功臣，念及张良功劳，曾让张良自择齐国三万户为食邑，但张良坚决辞让，请求将当年与刘邦相遇的留地（今江苏沛县内）封给自己做食邑，这正是张良的聪明之处。这样一来，刘邦是又高兴又感动，于是封张良为留侯。
同时张良深知“狡兔死，走狗烹；飞鸟尽，良弓藏；敌国破，谋臣亡”的道理，在亲眼目睹了韩信等功臣的悲惨结局之后，更害怕这样的命运落到自己身上，于是以自己体弱多病为由，自请退出朝堂，离开了朝廷这个是非之地。
开始钻研黄老之学，专心修道养精，随赤松子云游四海，隐居山林。成为中国历史上继范蠡之后第二个急流勇退，明哲保身的聪明人物。
次子献计 相助陈平刘邦曾打算更立太子，张良献计力保太子刘盈，因此吕后对张良也甚是优待。
公元前188年，在位仅七年的汉惠帝刘盈去世，年24岁。在汉惠帝灵堂前，面对自己唯一的儿子去世，吕后却干哭不掉泪，丞相陈平等人有些不知所措。
