陈平前往投奔项羽，受到了项羽的重用。他就一直跟随项羽东征西讨，四处作战，为项羽最终入关攻破秦国，立下了汗马功劳，被项羽封爵。项羽得胜东归后，在彭城称王。而此时刘邦回军平定了三秦向东进军，与项羽部队展开交战，殷王也开始反叛楚国。项羽为了迅速平叛，于是封陈平为信武君，让他率领魏王留在楚国的部下，讨伐殷王，陈平经过多次交战，击败并降服了殷王，将整个殷地全部占领。项王接着又任命陈平为督尉，赏给他黄金二十镒，让他把攻下来的殷地守住。过了不久，刘邦的大部队杀到，一鼓作气，又攻下了殷地。项王大怒，觉得前次平定殷地的将领原来都是些废物，决定将他们全部杀害。陈平知道后，发现项羽竟是如此残暴，害怕就这样不明不白地被杀了，便封好项王赏给他的黄金和官印，派人送还给项王，自己单身拿着宝剑抄小路逃走了。陈平一口气跑到了黄河边上，面对滔滔河水，湍急的水流，心想：只要过了黄河就安全了。陈平在岸边找到了一个船夫，让他把自己带到对岸。船夫是个贪财的人，见他一个仪表堂堂的美男子单身独行，身上带着宝剑，就怀疑他是个逃亡将领，腰中一定藏有金银珠宝，就一直盯着陈平，打算杀掉他。陈平心里很害怕，没想到自己刚离开虎口，又进入了狼窝，反正船夫就是图财，他于是就干脆解开衣服，赤身裸体地帮助船夫撑船。船夫看到他身上一无所有，才没有下手。
良才逢主
陈平逃到汉军驻地，投降了刘邦。他通过故交魏无知求见汉王刘邦，汉王召他和另外七个人一起进见。汉王知道他们都是些风云人物，就设宴款待他们。汉王对他们说：“各位豪杰，吃完了之后，就到客舍去好好休息吧！”陈平放下手里的碗筷急忙说：“大王，我这次有要事前来，所说的话不能拖过今日。”汉王感到好奇，就跟他交谈起来，想看看他到底有什么过人之处。陈平就当时的政局和应该做的军事部署与刘邦进行广泛交流。陈平讲得深入浅出，句句在理。刘邦也听得津津有味，边听边点头附和。等听完了之后，对他大为赞赏，没想到他竟有这样广博的知识和远略。汉王就问他：“你以前在楚军时担任什么官职？”陈平说：“做都尉。”汉王当天就任命陈平为都尉，让他做参乘，主管监军工作。众将得知后，个个心里不满，到处喧闹起来说：“大王刚刚得到楚国的一个逃兵，还不知道他本领高低，就跟他同乘一辆车子，并且反让他监督我们这些老将！”汉王听到这些议论后，反而更加宠幸陈平。汉王于是带着陈平往东讨伐项王。到了彭城，汉军被楚军打败。汉王又领兵返回，一路上收集散兵游勇，到达了荥陽，任命陈平为副将，隶属于韩王信，驻扎在广武。
君臣相疑
看到刘邦对陈平如此宠幸，周勃、灌婴等老将都十分嫉妒不满，纷纷诋毁陈平说：“陈平虽然是个美男子，只不过像帽子上的美玉罢了，他里面也未必有真东西。我们听说陈平在家时，曾和自己的嫂子私通，是个婬乱好色之徒；在魏王那里做事不能容身，逃亡出来归附楚王；归附楚王也不相合，又逃来归降汉王。现在大王对他如此器重，让他做高官，任命他为护军。我们听说陈平接受将领们的贿赂，钱给得多就好好对待，钱给得少就不好好对待。陈平是一个反复无常的作乱奸臣，希望大王明察。”汉王知道他们说的并不是空穴来风，也怀疑起陈平来，召来当初推荐陈平的魏无知，责问他：“你到底给我推荐了个什么人啊？听说他是个贪财好色之徒！魏无知却说：“我所说的是才能，陛下所问的是品行。现在如果虽有人有高尚的品行，但才能平庸，成事不足，败事有余。陛下哪会任用这样的人呢？现在楚汉对峙，形式严峻，我给大王推荐一个善出奇谋的人，只关心他的计谋是否能够有利国家就行了。至于私通嫂子、私受钱财，那是个人私事，无关大局？”汉王又召来陈平责问：“先生在魏王那里做事不相合，便去楚王那里做事而又半道离开。如今又来跟从我，讲信用的人是这样三心二意吗？”陈平理直气壮地说：“我在魏王那里做事，魏王不能采用我的建议，所以我离开他到项王那里做事。项王不能够信任人，他所宠信的都是身边亲近之人，即使有奇才之人也不能重用，稍有不满，就大开杀戒，我这才离开楚王。后来听说汉王能够用人，所以来归附大王。我空身而来，不接受钱财便没有资本。如果我的计谋确有值得采纳的地方，希望大王采用；假若没有值得采用的，钱财都还在，请允许我封好送回官府，辞职回家。”汉王知道错怪了他，于是便向陈平道歉，更加丰厚地赏赐了他，任命他为护军中尉，负责监督全部将领。那些不满的将领们这才不再说话。