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，公孙瓒派遣兵将到鄃城助季雍守城。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。
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！现在已碰上了真的明主，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。
从祀曹操祖庙的诸臣都是记录其死后的职位，包括追赠，而不是记其身前最高官职。满宠由前将军拜征东表明魏制四征位高于四方；张辽从征东转前将军也不是记作拜或迁也益证这点，张辽从祀是记作前将军。魏是没有两人同为同一将军之例；朱灵是以后将军的身份从祀，因此和石亭之战中救援曹休的朱灵和后将军朱灵很可能不是一个人。
在罗贯中小说《三国演义》里，朱灵于第二十一回登场。其时刘备与曹操同在朝中，刘备深感掣肘，欲求脱计。适时袁术以淮南甚乱，欲北投族兄袁绍。刘备以其必从徐州过，向曹操请兵击之；曹操准其议，就遣朱灵、路昭与刘备同行，并以朱、路二人监督刘备。大军到徐州，大败袁术；不久袁术败逃病死。
刘备便驻徐州，使朱、路二人回许都；曹操大怒，欲斩朱、路二人，荀彧告免。 朱灵后又从征马超、韩遂，与徐晃夜渡蒲阪津，据河西为营，为大破关西军立下功劳。
