其时下邳陈瑀自号吴郡太守，据地自守，屯于海西，并与当地豪强严白虎勾结。于是孙策亲自带兵征讨严白虎，另遣吕范与徐逸攻打陈瑀，吕范军队大败敌军，并且斩下大将陈牧的首级，陈瑀败投袁绍。此后吕范跟随孙策攻打在陵阳的祖郎、驻守勇里的太史慈，先后平定七个县，拜为征虏中郎将，又出征江夏郡，回来平定了鄱阳地区。

孙策平定丹杨郡后，曾与吕范下棋，吕范请暂领都督一职，孙策说：“你已经是一位统领众多士兵的将领了，怎么好为了我，委屈你再去当那小小的职务呢？”吕范说：“如今我之所以远离故乡，把性命托付给将军你，不是为了自己的妻子，是想成就一番事业。这就好像与您一起乘船渡海，一旦有一件事情做不好，我们两人就都会失败。所以我这样考虑并非全是为您。”孙策笑，而不知道如何回答。吕范出门后骑马执鞭，自称都督，孙策于是委任他为都督，命其管理部众，使得军中安宁和睦，法令得以施行贯彻。

孙策管理江东时，让吕范管理财务，孙权当时年少，曾经因私事有求于吕范，吕范说要先禀报孙策，不敢擅作主张，当时因此而有隙。孙权代理阳羡长时，曾拿钱供自己私用，孙策每次查账，都是功曹周谷帮着孙权写假账，让他没有受到责问，孙权当时很高兴，等到后来掌理江东后，觉得吕范更加忠诚，于是特别信任他，而认为周谷欺骗人作假账，于是不用他。

吕范好威仪，诸士族子弟如陆逊、全琮等人，都对他恭敬有礼，不敢有轻佻的行为，吕范的居所及身上的服饰，在当时很奢侈，但他勤劳做事奉守法度，所以孙权喜爱他的忠勤，没有责怪他的挥霍。有人在孙权面前离间，说吕范与贺齐的装饰美好绮丽，与王者之服相似，孙权说：“当年管仲有越过礼仪的过错，而齐桓公宽容的对待，无损于霸业，如今子衡、公苗，并没有夷吾的过失，只是装备的器械精良，舟车队列严整罢了，这只是用作改变军容，对统治有什么损害呢？”那个人于是不敢再说了。

黄武七年，吕范迁任大司马，可是印绶尚未下发便因病逝世，孙权为其素服举哀，并遣使者追赠印绶。后来在回建业的路上，孙权经过吕范坟墓，仍忍不住悲呼：“子衡！”并且泪流不止，孙权回都后，更下令以太牢之礼祭祀吕范。