公元307年九月，石勒被西晋名将兖州刺史苟晞打败，带着残兵败将逃到乐平，想投奔在山西的汉王刘渊。当时胡人张勹督和冯莫突等人聚众几千人在上党太岳山区自立壁垒，落草为寇，自称部大。石勒经过那里，便前往投靠他们。因为石勒的领袖才能，他很快得到张勹督和冯莫突的赏识和信任。石勒便趁机劝说张勹督道：“刘单于（指刘渊）起兵伐晋，部大拒绝跟从他们。但可曾想过你们真能独立吗？”张勹督答道：“大概不能。”石勒说：“如果真不能独立，那么部大的兵马终究得有个归属。现在部落里的将士们都已被刘单于悬赏捉拿，大家往往相聚一起商议是否要背叛部大而归降刘单于。部大应当早做打算才是。”张勹督和冯莫突等人历来缺乏智慧谋略，又惧怕部众早晚会有二心，便在九月份跟随石勒投降了刘渊。刘渊任命张勹督为亲汉王，冯莫突为都督部大，任命石勒为辅汉将军和平晋王，让他统帅张冯二人原来的兵马。石勒于是拜张勹督为兄，赐他姓石名会，即遇会自己的意思。
乌丸人张伏利度也聚众二千人，在乐平自立壁垒为寇，刘渊多次派人招安，而张伏利度不予理睬。石勒便假装得罪了刘渊，不得已投奔了张伏利度。张伏利度非常高兴，和石勒结为兄弟，让石勒率领手下胡人到处寇掠，所向无敌，众多胡人无不畏服于他。石勒知道张伏利度的手下部众对自己已心悦诚服，便趁一次大会拿下张伏利度，然后问部众道：“今日我们要做大事，我与张伏利度，谁才应当成为寨主？”所有胡人部众都一致推举石勒。石勒便放了张伏利度，带领他的部众来投奔刘渊。刘渊升任石勒负责山东的征讨军事，将张伏利度的兵马又配备给他。
公元308年初，在山东河北一带的流寇王弥和刘灵先后归降刘渊之后，刘渊派儿子抚军将军刘聪等十员大将南下占据太行山，继而进攻西晋都城洛阳。又派石勒等十员大将东进赵魏一带，声援那里的王弥与刘灵。不久，石勒入侵西晋的常山郡，被晋幽州刺史王浚打败。刘聪伐晋也不顺利，被太傅司马越领导又得到西凉大将北宫纯协助的西晋军队打败。
九月，王弥和石勒一道入侵邺城，晋守将和郁丢弃城池逃到卫国（今河北邢台一带）去。晋怀帝派豫州刺史裴宪带兵进驻白马（今河南滑县北）抵御王弥，派车骑将军王堪进驻东燕抵御石勒，派平北将军曹武进驻大阳防备西边的刘渊。
冬十月，刘渊在蒲子（今山西隰县）称帝，同时命令石勒与刘灵和阎罴等七员大将率领三万大军入侵晋的魏郡（今河北邯郸）、汲郡（今河南卫辉）、顿丘（河南）。当时因为天下大乱，老百姓都修建堡垒自保，看到石勒大军的气势，望风投降的堡垒有五十多座。石勒把投降的首领全任命为垒主将军，然后选择垒中身强力壮的五万人作为自己军队的士兵，而老弱病残的则留在堡垒里。石勒军队纪律严明，士兵没有私自掠夺财产，所以老百姓对石勒十分感怀。魏郡太守王粹兵败逃到三台，被石勒生俘后杀了。
石勒继而进攻赵郡（今河北赵县），杀了晋冀州西部都尉冯冲。石勒又在中丘（今河北内丘）攻打晋乞活部队将领郝亭和田禋，把他们都杀了。
公元309年夏，中原大闹旱灾，长江、汉水、黄河、洛水等河流的水位都低到能够徒步涉水过河。石勒趁机入侵巨鹿和常山一带，他这时的兵力已达到十来万。一天，石勒正和亲信部将夔安、支雄、桃豹等人在军门饮酒，一位衣冠君子提着剑直闯军门，大声呼喊道：“我要见石将军！”石勒看到这人气宇不凡，便招进军门，委以座位。这人拱手称谢，径自入座，连饮三杯后说道：“我是赵郡人张宾。听说石将军大名已久，今日特来相投。”
张宾字孟孙，父亲张瑶曾任晋中山太守。张宾自幼好学，博涉经史，经常跟他兄弟说：“我认为自己的智慧计谋和鉴识都不亚于张子房，只是没遇到汉高祖而已。”张宾后来曾成为中山王帐下的都督，然而因为不能施展才略而称病辞官。石勒进兵山东时，张宾听说他的故事，便跟亲朋好友说：“我观察了这么多将领，没有一个可以和这位胡人将军相比。应当可以和他共成大业！”待到石勒这次来到河北，张宾便决意放弃晋朝而来投奔他。石勒跟张宾说道：“先生是我所敬重的衣冠君子。近来晋的文人官吏来投奔我的很多，我已集聚衣冠人物，成立了一个君子营。”便把他编入君子营，起初也没太把他当做一回事。
后来，张宾多次为石勒献计进言，而许多事情都像他预言的那样成为现实。石勒感到十分惊奇，便任命张宾为谋主，每有要紧事请总找他咨询。石勒又任用刁膺和张敬作为自己的左右手，夔安和孔苌作为主将，支雄、呼延莫、王阳、桃豹、逯明、吴豫等人作为将领。石勒又派部将张斯率领骑兵前往并州山北的各个郡县，劝说那里的胡人羯人部落，跟他们讲明安危的道理。这些胡人部落畏惧石勒的威名，有不少人前来归附。石勒接着进军常山，分别派遣将领攻打中山、博陵、高阳等县。投降石勒的有好几万人。
同年五月，刘渊任命王弥为侍中、负责青、徐、兖、豫、荆、扬六州军事兼青州牧，和儿子刘聪共同进攻壶关，并任命石勒为前锋都督。当时晋上党太守庞淳镇守壶关，急忙派遣使者北上向晋并州刺史刘琨求救。刘琨派部将黄肃和韩述分兵二路去救庞淳。结果刘聪在西涧打败韩述，石勒在封田打败黄肃，两位西晋将军分别战死。刘聪接着又攻破屯留和长子，斩获晋军一万九千多人。庞淳见大势已去，便以壶关投降了汉。
秋八月，刘渊派刘聪等人进攻洛阳。晋怀帝派大将曹武、宋抽、彭默等人抵御。曹武等人都被刘聪打败，刘聪便长驱来到离洛阳不远的宜阳。镇守长安的司马模听说京都有难，便派部将淳于定和吕毅等人从长安出发，和刘聪的汉军在宜阳交战，结果淳于定等人也失败了。
但西晋的军队还在苟延残喘。九月，晋弘农太守垣延诈降刘聪，然后趁刘聪不备，在夜晚袭击汉军，把刘聪赶回到山西。同时，晋幽州牧王浚派部将祁弘和鲜卑酋长段务勿尘的骑兵抵御北上的石勒，在飞龙山沉重打击石勒的部队，消灭了一万多人。石勒只好退守黎阳（今河南浚县）。
石勒在黎阳休整一个多月后，于十一月又入侵信都（今河北冀州），杀了晋冀州刺史王斌。王浚便自领冀州，向朝廷告急。这时晋军在洛阳已经再次打败卷土重来的刘聪，于是晋怀帝得以派大将王堪和裴宪从洛阳带兵北上讨伐石勒。石勒烧了自己的兵营和粮食，用破釜沉舟的气魄挥军南下，进驻黄牛垒。晋魏郡太守刘矩害怕石勒的声威，以魏郡投降了石勒，石勒便让刘矩统领他的部队作为自己中军的左翼。石勒来到黎阳，裴宪闻风丧胆，丢弃了军队逃跑到淮南。王堪只好退保仓垣。刘渊因功又加授石勒为镇东大将军，封他为汲郡公。石勒坚持不肯接受汲郡公的封号。
公元310年正月，石勒和汉大将阎罴攻陷了叫者圈和苑市的两个晋兵堡垒。然而在征战中阎罴中流矢死了，石勒便把他的部队收编己有。石勒然后暗中从石桥渡过黄河，攻拔白马。因为当地民众的抵抗，石勒在那里活埋了男女军民三千多人。
王弥带了三万多部队来和石勒会合，于是石勒和王弥一道入侵晋的徐、豫、兖三州。二月，石勒袭击鄄城（山东），杀了晋兖州刺史袁孚。石勒继而攻拔仓垣，杀了晋将王堪，然后北渡黄河，进攻广宗、清河、平原、阳平等冀州各县，跟从他的老百姓多达九万余人。石勒接着南渡黄河，晋荥阳太守裴纯闻风丧胆，逃到建业去了。
这年夏天，幽、并、司、冀、秦、雍六州大闹蝗灾，连草木和牛马皮毛都被它们吃光了。秋七月，汉大将刘聪、刘曜、越国和石勒共同把晋河内太守裴整包围在怀城（今河南武陟）。晋怀帝派征虏将军宋抽前去相救。石勒和王弥的堂弟王桑一道截击宋抽，把他杀了。河内百姓害怕了，便把裴整捉了投降石勒。石勒将裴整送到汉都平阳，刘渊因为裴整是个人才，任命他为尚书左丞。
石勒又进攻在武德的晋冠军将军梁巨，晋怀帝派兵前去相救。石勒留下部将继续包围武德，自己和王桑一道在长陵拦截救兵。梁巨知道得救无望，便请求投降，石勒不答应，梁巨便在夜晚偷偷出城逃命，不幸被石勒士兵捉住。石勒听说后，急忙赶回武德，活埋了投降的一万多晋兵，数落了梁巨的罪状后把他杀了。晋救兵听说武德陷落以及梁巨被害，只得退回到洛阳。还在河北坚持的西晋各个堡垒因此受到极大震动，纷纷送儿子作人质请降于石勒。
冬十月，这时已成为大汉皇帝的刘聪派儿子刘粲和族弟刘曜以及王弥率领四万大军再次入侵洛阳。石勒把军队辎重留在重门，自己率领二万骑兵和刘粲在大阳会合，在渑池打败晋监军裴邈，接着长驱直入洛川。刘粲兵出轩辕，劫掠梁、陈、汝、颍一带。石勒则兵出成皋关，将晋陈留太守王赞包围在仓垣，但被王赞打败，退而进驻文石津。石勒准备北攻王浚，恰巧王浚部将王甲始率领辽西鲜卑部落的一万多骑兵在津北打败汉将赵固，石勒于是改变主意，烧了船只，抛弃了军营，率军前往柏门。然后到重门取了辎重，进军到石门，渡过黄河，攻打在繁昌（许昌附近，非安徽繁昌）的晋襄城太守崔旷，把他杀了。
石勒接着准备进军南阳，当时在那一带的雍州造反流民领袖王如、侯脱、严嶷等人听说石勒要来，急忙派遣一万多流民士卒进驻襄城抗拒石勒。石勒全线进击，这些雍州流民的乌合之众都成了石勒的俘虏，于是石勒大军进驻宛北（即南阳一带）。当时，侯脱占据宛城，王如占据穰城（今河南邓县）。王如历来和侯脱不和，便派使者用重金以及车马珍宝去贿赂石勒，跟他结为兄弟，并游说石勒让他进攻侯脱。石勒命令三军夜里鸡鸣时就出发，到清晨便大军兵临宛城城下，立刻展开攻势，十二天里就攻克了宛城。严嶷带兵前来相救但太迟了，他势穷力孤，只好也投降了。石勒杀了侯脱，将严嶷关了起来送到汉都平阳，然后兼并了他们的部队。于是石勒的势力更加强大。
石勒接着南下入侵襄阳，攻拔江西（指汉水以西的襄阳一带，非今江西省）的晋军垒壁三十多处，然后留下刁膺镇守襄阳，自己率领精骑三万回军进攻王如。但王如这时依然十分强盛，石勒不敢贸然行事，便暂时前往襄城。王如派弟弟王璃率领二万五千骑兵，以犒劳石勒大军的名义，实际上想趁机袭击石勒。石勒识破他的阴谋，迎头痛击并消灭了王璃，然后再次进驻江西。
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