Khi Hán Cao Tổ khởi nghĩa chống nhà Tần năm 209 TCN, Lưu Doanh mới hơn 1 tuổi. Năm 205 TCN, Lưu Doanh lên 5. Năm ấy diễn ra trận Bành Thành, 56 vạn quân Hán bị Tây Sở Bá vương Hạng Vũ đánh tan tành, hàng chục vạn quân Hán bị giết. Cao Tổ thua to, bỏ chạy, gia quyến bị thất lạc. Trên đường tìm cha, Cao Tổ gặp chị em Lưu Doanh.

Thủ hạ thân tín là Hạ Hầu Anh (夏侯嬰) đưa chị em Lưu Doanh lên xe ngồi cùng Cao Tổ. Quân Sở đuổi gấp phía sau, Cao Tổ quý thiên hạ hơn con, sợ nhiều người ngồi thì nặng sẽ đi chậm không thoát được, nên đẩy cả hai con xuống. Hạ Hầu Anh đang đánh xe, vội nhảy xuống dắt hai chị em lên xe đi tiếp.

Đi được một đoạn, Cao Tổ lại sợ bị quân Sở bắt, cuống cuồng đẩy con xuống lần nữa. Theo Sử ký, việc đó lặp lại tới 3 lần. May có Hạ Hầu Anh nhẫn nại cả ba lần dừng ngựa, xuống kéo hai chị em lên xe, và van xin Cao Tổ không bỏ con, ông mới thôi việc đó. Cuối cùng cha con Cao Tổ cũng thoát được sự truy đuổi của quân Sở.

Năm 202 TCN, Lưu Doanh lên 8 tuổi, cha ông diệt được Hạng Vũ, lên làm Hoàng đế. Lưu Doanh là con trai của Lã hoàng hậu nên được lập làm Hoàng thái tử. Anh lớn Lưu Phì được phong làm Tề vương[1].