失败身死后，叔孙通就又投奔了楚怀王。等到楚怀王被封为“义帝”迁往长沙后，叔孙通就又留下来侍奉项羽。刘邦率领着各路诸侯攻入彭城后，叔孙通摇身一变就又投靠了刘邦。待至刘邦被项羽打败西逃时，叔孙通也跟着刘邦一道西去了。
叔孙通，本来是穿着一套儒生的服装，刘邦看着讨厌，叔孙通立刻就变了一种样子，改穿短衣服，一副楚人的打扮，刘邦看着心里很高兴。当叔孙通投靠刘邦的时候，跟着他一道前来的弟子有一百多人，但是叔孙通一个也不向刘邦推荐，而是专门给刘邦推荐了一些旧日的土匪强盗，他的弟子们都在背后骂他说：“跟了他这么多年，今天跟着他又投靠了刘邦，可是他不推荐咱们，而专门去推荐那些大坏蛋，真不知道这是什么道理！”叔孙通听说后，就对他们说：“汉王现在正冒着枪林箭雨打天下，你们能去打仗吗？所以我现在只有先给他推荐那些能够冲锋陷阵、斩将拔旗的勇士，你们要等一等，我是不会忘了你们的。”这时刘邦也让叔孙通当博士，赐号为稷嗣君。
刘邦统一天下，诸侯们在定陶尊立刘邦当了皇帝，开始时，刘邦废除了秦朝那套烦琐的礼法，而责成叔孙通制定一套相应的仪式的名号，什么事都希望简便易行。
宴会上，大臣们便酗酒争功，狂呼乱叫，甚至于拔剑击柱，无奇不有，刘邦对此很讨厌，叔孙通看透了刘邦的心理，就来对刘邦说：“儒生们虽然不能帮着你攻城占池，但他们却可以帮着你来守天下。请你让我去找一些鲁地的儒生，让他们来和我的弟子们一道给您制定一套朝廷上使用的礼仪。”刘邦说：“会不会太复杂呢？”叔孙通说：“五帝用的音乐各不相同，三王用的礼仪也不一致。礼，是根据着不同时代的人情世态所制定的一套规矩准绳。孔子所说的‘夏朝、商朝、周朝的礼仪各有什么增损，我是知道的’这句话的意思就是指的各朝的礼仪不一样。我可以参照古代的礼法，吸收秦朝的一部分东西，来给您制定一套符合今天使用的制度。”
刘邦说：“您可以试着办，要注意简便易学，要考虑我能够做到。”于是，叔孙通就到曲阜一带找了三十多个儒生，不料其中有两个拒绝参加，他们骂叔孙通说：“您所侍奉过的主子差不多有十个了，你都是靠着拍马屁博得你主子的宠爱，现在天下