Rundan leddes av Thrive Capital som gick in med 1,25 miljarder dollar, följt av befintliga delägaren Microsoft med lite mindre än 1 miljard dollar, enligt uppgifter till Wall Street Journal.
Nya investerare inkluderar japanska techinvesteraren Softbank som investerade runt 500 miljoner dollar och AI-chipjätten Nvidia som plöjde ner runt 100 miljoner dollar.
Investerare i den nya rundan kommer att ha rätt att ta ut sina pengar om OpenAI inte slutför sin planerade omvandling till ett vinstdrivande företag inom två år. För närvarande är det en välgörenhetsorganisation utan vinstsyfte med en vinstdrivande division genom vilken investerare kan köpa en andel av dess framtida vinst.
OpenAI:s tidigare värdering låg på 86 miljarder dollar när anställda fick möjlighet att sälja aktier i bolaget i början av året. Den nya värderingen placerar bolaget på samma nivå med börsnoterade bolag som Goldman Sachs, Uber och AT&T.