朱灵初为袁绍部将。清河人季雍以鄃城背叛袁绍而投降公孙瓒，公孙瓒派兵到鄃城助季雍守城。袁绍命朱灵前往攻打，但朱灵的家人都在城中，公孙瓒便将朱灵的母亲、弟弟绑在城上，以此来诱降朱灵。朱灵望着城哭泣说：“大丈夫一出身为人效力，岂会再顾全家室呢！”于是力战攻陷鄃城，生擒季雍，然而朱灵一家都被杀害。[1] [2]
曹操征讨陶谦时，袁绍派朱灵统率三个营援助曹操，作战有功。袁绍所派来的那些大将大多要被送回。朱灵说：“我阅人很多，没有像曹公这样办事的，这真是明主啊！如今已碰上了真的明主，还要投奔谁呢？”便留下来不再离开，他所带的将士都仰慕曹操，全跟着朱灵留下了。[3]
建安四年（199年），僭号的袁术走投无路，将帝号归于袁绍，想投奔袁绍长子时任青州刺史的袁谭。袁术便欲从下邳北过，曹操派遣刘备、朱灵、路招截住去路，袁术不得过，在途中病死。
建安九年（204年），曹操平定冀州后，任命遣朱灵带领新兵五千人、战马千匹守卫许南。曹操警戒朱灵道：“冀州的新兵数次承受宽容和缓的训练，军纪涣散，如今暂时见到整齐，他们心中仍旧怏怏不乐。你素有威严的名声，再加上善于用道义宽宥他们，不然会发生变故。”朱灵于是到了阳翟，中郎将程昂等果然谋反，朱灵立即将程昂斩杀，写信把这件事报告曹操。曹操回信说：”军队之所以危险，是因为对外作战的时侯，国家有内奸。昔日邓禹分光武帝军队西行之时，发生宗歆、冯愔的内讧，之后只有二十四人回洛阳，邓禹难道是因为战争而损失吗？你的书信虽恳切，多次陈说过错，但事实也不一定像你所说的。“[4] [5]
建安十三年（208年），曹操征讨荆州，派赵俨兼任章陵太守，并提升他为都督护军，监领于禁、张辽、张郃、朱灵、李典、路招、冯楷七路人马。[6]
建安十六年（211年），关中诸将马超、韩遂、杨秋、李堪、成宜等作乱。七月，曹操亲自西征，曹军至潼关后，遇到关中马超阻击，不得前进。曹操问计于徐晃，徐晃说：“您已带大兵到此，而敌人不再分兵守卫蒲阪，可知他们缺乏谋略。请给我一支精兵，渡过蒲坂津，作为大军的先导，截断敌人的后路，就可擒住他们了。”曹操至同意此举，并派徐晃、朱灵率四千精兵从蒲坂津乘虚渡过黄河，据河西为营。渭南之战后，关中联军大败，朱灵随夏侯渊平定隃糜、汧氐。[7]
建安十七年（212年），曹操还邺城，以夏侯渊行护军将军职，都督朱灵、路招等驻长安，击破聚众数千据五关道口作乱的南山贼刘雄（又作刘雄鸣），收降其部，刘雄逃奔汉中。[8]
建安二十年（215年）三月，曹操西征张鲁，抵达陈仓，准备从武都郡进入氐族部落；氐族人挡住道路，曹操派朱灵、张郃等人进攻并击败他们。[9]
延康元年（220年）朱灵以“使持节、后将军、华乡侯”的身份与曹魏公卿共劝魏王曹丕即帝位。（即《魏公卿上尊号奏》的“使持节后将军华乡侯臣灵”）[18] [19]