乡。卢绾的父亲和高祖的父亲非常要好，等到生儿子时，汉高祖和卢绾又是同日而生。乡亲们抬着羊酒去两家祝贺，等到高祖、卢绾长大了，在一块读书，又非常要好。乡亲们见这两家父辈非常要好，儿子同日出生，长大后又很要好，再次抬着羊酒前去祝贺。高祖还是平民百姓的时候，被官吏追拿需要躲藏，卢绾总是随同左右，东奔西走，到高祖从沛县起兵时，卢绾以宾客的身份相随，到汉中后，担任将军，总是陪伴在高祖身边。跟从高祖东击项羽时，以太尉的身份不离左右，可以在高祖的卧室内进进出出，衣被饮食方面的赏赐丰厚无比，其他大臣没人能企及，就是萧何、曹参等人，也只是因事功而受到礼遇，至于说到亲近宠幸，没人能赶得上卢绾。卢绾被封为长安侯。长安，就是原来的咸阳啊。

汉高祖五年（前202）的冬天，已经击败了项羽，就派卢绾另带一支军队，和刘贾一起攻打临江王共尉，将他击败。七月凯旋而归，跟随皇帝攻打燕王臧荼，臧荼投降。高祖平定天下之后，在诸侯中不是刘姓而被封王的共有七个人。高祖想封卢绾为王，但又害怕群臣怨恨不满。等到俘虏臧荼之后，就下诏封将相们为列侯，在群臣中挑选有功的人封为燕王。文武群臣都知道皇帝想封卢绾为王，就一齐上言道：“太尉长安侯卢绾经常跟随皇帝平定天下，功劳最多，可以封为燕王。”皇帝下诏批准了此项建议。汉高祖五年八月，就立卢绾为燕王，所有诸侯王受到的皇帝宠幸都比不上燕王。

汉高祖十一年（前194）秋天，陈豨在代地造反，高祖到邯郸去攻打陈豨的部队，燕王卢绾也率军攻打他的东北部。在这时，陈豨派王黄去向匈奴求救。燕王卢绾也派部下张胜出使匈奴，声称陈豨等人的部队已被击败。张胜到匈奴以后，前燕王臧荼的儿子臧衍逃亡在匈奴，见到张胜说：“您之所以在燕国受重用，是因为您熟悉匈奴事务。燕国之所以能长期存在，是因为诸侯多次反叛，战争连年不断。现在您想为燕国尽快消灭陈豨等人，但陈豨等人被消灭之后，接着就要轮到燕国，您这班人也要成为俘虏了。您为什么不让燕国延缓攻打陈豨而与匈奴修好呢？战争延缓了，能使卢绾长期为燕王，如果汉朝有紧急事变，也可以借此安定国家。”张胜认为他的话是对的，就暗中让匈奴帮助陈豨攻打燕国。燕王卢绾怀疑张胜和匈奴勾结，一起反叛，就上书皇帝请求把张胜满门抄斩。张胜返回，把之所以这样干的原因全部告诉了卢绾。卢绾觉悟了，就找了一些替身治罪处死了，把张胜的家属解脱出来，使张胜成为匈奴的间谍，又暗中派遣范齐到陈豨的处所，想让他长期叛逃在外，使战争连年不断。

汉高祖十二年，东征黥布，陈豨经常率军在代地驻扎，汉派遣樊哙攻打陈豨并将其斩杀。他的一员副将投降，说燕王卢绾派范齐到陈豨处互相交通情报，商议策划。高祖派使臣召卢绾进京，卢绾称病推托不往。皇帝又派辟阳侯审食其（ｙì ｊī，亦基），御史大夫赵尧前去迎接燕王，并顺便查问燕王部下臣子。卢绾更加害怕，闭门躲藏不出，对自己宠信的臣子说：“不是刘姓而被封为王的，只有我卢绾和长沙王吴芮了。去年春天，汉朝把淮阴侯韩信满门抄斩，夏天，又杀掉了彭越，这都是吕后的计谋。现在皇帝重病在身，把国事全部交给了吕后。而吕后是个妇女，总想找个借口杀掉异姓诸侯王和功高的大臣。”于是卢绾还是推托有病，拒绝进京。卢绾的部下臣子都逃跑躲藏。但卢绾的话泄露出一些，辟阳侯听到了，便把这一切都报告了皇帝，皇帝更加生气。后来，汉朝又得到一些投降的匈奴人，说张胜逃到匈奴中，是燕王的使者。于是皇帝说：“卢绾真的反了！”就派樊哙攻打燕国。燕王卢绾把自己所有的宫人家属以及几千名骑兵安顿在长城下，等待机会，希望皇帝病好之后，亲自进京谢罪。四月，高祖逝世，卢绾也就带领部下逃入匈奴，匈奴封他为东胡卢王。卢绾受到匈奴的侵凌掠夺，总是想着重返汉朝。过了一年多，卢绾在匈奴逝世。

在高后时，卢绾的妻子儿女逃出匈奴重投汉朝，正赶上高后病重，不能相见，住在了燕王在京的府邸，准备在病好之后再设宴相见。但高后竟去世了，未能见面。卢绾的妻子也因病去世。

汉景帝中元六年（前144），卢绾的孙子卢他之以东胡王的身份向汉投降，被封为亚谷侯。