至正四年（1344）五月，黄河决河改道。河水在山东曹县向北冲决白茅堤，平地水深二丈有余。六月，又向北冲决金堤，沿岸州县皆遭水患。今河南、山东、安徽、江苏交界地区成为千里泽国。为保证运河通航保护山东、河北沿海地区的盐场不被黄河冲毁，缓和黄泛区民众的反抗，元政府不得不大规模治理黄河。
至正八年（1348）二月，元政府在济宁郓城立行都水监，任命贾鲁为都水使者，次年五月，立山东、河南等处行都水监，专治河患。丞相脱脱召大臣研讨“治河方略”，贾鲁力排众议，主张“河必当治”、“必疏南河、塞北河，使复故道，役不大兴，害不能已”。此间，贾鲁“考察地形，备其要害”。循行河道，往返数千里，掌握了河患的要害所在，他将观察所见绘成图，并提出两种治河方案：“一是修筑北堤，以制横溃；一是疏塞并举，挽河东行，以复故道。”最后决定采用后一方案。
至正十一年（1351）四月初四日，诏命贾鲁为工部尚书、充总治河防使，进秩二品，授以银印。征发民工15万，军士2万，兴役治河。
贾鲁敏达干练，竭诚行事。他面对奔腾咆哮的黄河，采取疏、浚、塞并举的方略，疏浚中，凡生地新开，凿之以通，故道高低，取之以平，河身广狭，导之以直，淤塞之道，浚之以深，泽水之地，开渠以排洪。塞堵中，凡薄垒之堤，增之以固；决河之口，筑堤坝以塞其流。贾鲁在三百余里的治黄工地上亲自指挥，督人巡察，宜疏则疏，宜塞则塞，需防则防，需泄则泄，使河槽高不壅，低不潴（聚水），淤不塞，狂不溢，因势利导，因地制宜，在堵截山东曹县黄菱岗大堤决口时，因决口势大，又遇秋汛，河口刷岸北行，回旋急，难以堵截，贾鲁用27艘大船做一“方舟”，方舟装石，依次下沉，层层筑起“石船大堤”，大堤合龙时，水势猛急，若自天降，怒吼咆哮，犹撼船堤，“观者股栗，众议腾沸”，以为难合，贾鲁神色不动，机解捷出，对施工人员“日加奖谕，辞旨恳切，众皆感激赴工”。经过惊心动魄的大搏斗，终于完成了黄陵岗浩大截流工程。治河工程从四月二十二日兴工，七月就凿成河道280多里，八月将河水决流引入新挖河道，九月通行舟楫，十一月筑成诸堤 ，全线完工，使河复归故道，南流合淮入海，治河大功告成。贾鲁回朝，向顺帝上《河平图》。至正十三年（1353）五月，身为中书左丞的贾鲁，突然病卒，年57岁。
贾鲁治河成就，受到当时和后人高度评价，顺帝授予荣禄大夫，集贤大学士。并命翰林学士欧阳玄撰《河平碑》文，以治河劳积。碑文说：“鲁能竭其心思智计之巧，乘其精神胆气之壮，不惜 卒，不畏讥评”、“鲁习知河事，故其功之所就如此”，清人徐乾曾说：“古之善言河者，莫如汉之贾让，元之贾鲁”。清代水利专家靳辅对贾鲁所创的用石船大堤堵塞决河的方法，非常赞赏：“贾鲁巧慧绝伦，奏历神速，前古所未有”。人们为了纪念他，山东、河南有两条河均名贾鲁河。
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