曹操率軍回到官渡，袁紹才開始計議進攻許都。田豐說：“曹操既然擊敗劉備，則許都已不再空虛。而且曹操善于用兵，變化無窮，兵馬雖少，卻不可輕視?，F在，不如按兵不動，與他相持。將軍據守山川險固，擁有四州的民眾，對外結交英雄，對內抓緊農耕，加強戰(zhàn)備。然后，挑選精銳之士，分出來組成奇兵，頻繁攻擊薄弱之處，擾亂黃河以南。敵軍救右，我軍則擊其左；救左，則擊其右，使得敵軍疲于奔命，百姓無法安心生產，我們沒有勞苦，而敵軍已經陷入困境，不到三年，就可坐等勝利?，F在放棄必勝的謀略，而要以一戰(zhàn)來決定成敗，萬一不能如愿，后悔就來不及了?！痹B沒有采納。田豐竭力勸諫，冒犯了袁紹，袁紹認為田豐擾亂軍心，給他戴上刑具，關押起來。于是，袁紹用公文通告各州、郡，宣布曹操的罪狀。二月，袁紹進軍黎陽。沮授在出軍前，召集宗族，把自己的家產分給族人，說：“人勢則權威無所不加，失勢則連自己性命民保不住，真是可悲！”他弟弟沮宗說：“曹操的兵馬比不上我軍，您為什么害怕呢？”沮授說：“憑曹操的智慧與謀略，又挾持天子作為資本，我們雖戰(zhàn)敗公孫瓚，但士兵實際上已經疲憊，加上主上驕傲，將領奢侈，全軍復沒，就在這一仗了。揚雄曾經說過：‘六國紛紛擾擾，只不過是為秦取代周而效勞?！@說的是今天啊！”
振威將軍程昱率七百人守鄄城。曹操打算給他增加二千名士兵，程昱不肯，說：“袁紹擁兵十萬，自以為所向無前，看到我兵力溥弱，一定瞧不起，不會來攻。如給我增兵，則袁紹大軍經過就不會不進攻，進攻必然攻克，那就白白損失您和我兩處的實力，請您不必擔心。”袁紹聽說程昱兵少，果然沒去進攻。曹操對賈詡說：“程昱的膽量，超過古代勇士孟賁和夏育了！”
袁紹派大將顏良到白馬進攻東郡太守劉延，沮授說：“顏良性情急躁狹隘，雖然驍勇，但不可讓他獨當一面?！痹B不聽。夏季，四月，曹操率軍向北援救劉延。荀攸說：“如今我們兵少，不是袁軍的對手，只有分散他的兵力才行。您到延津后，做出準備渡河襲擊袁紹后方的樣子，袁紹必然向西應戰(zhàn)。然后，您率軍輕裝急進，襲擊白馬，攻其不備，就可擊敗顏良?！辈懿俾爮牧塑髫挠嫴摺ＴB聽說曹軍要渡河，就分兵向西阻截。曹操于是率軍急速向白馬挺進，還差十余里，顏良才得到消息，大吃一驚，前來迎戰(zhàn)。曹操派張遼、關羽作先鋒，關羽望見顏良的旌旗傘蓋，策馬長驅直入，在萬眾之中刺死顏良，斬下他的頭顱而歸，袁紹軍中無人能夠抵擋。于是，解開白馬之圍，曹操把全城百姓沿黃河向西遷徒。袁紹要渡過黃河進行追擊，沮授勸阻他說：“勝負之間，變化無常，不能不慎重考慮。如今應當把大軍留駐在延津，分出部分軍隊去官渡，如果他們告捷，回來迎接大軍也不晚，如果大軍渡河南下，萬一失利，大家就沒有退路了?！痹B不聽他的勸告。沮授在渡河時嘆息著說：“主上狂妄自大，下邊將領只會貪功，悠悠黃河，我們能成功嗎？”于是，沮授稱病辭職。袁紹不批準，但心中懷恨，就又解除沮授的兵權，把他所率領的軍隊全部撥歸郭圖指揮。袁紹大軍到達延津以南，曹操部署軍隊在南阪下安營，派人登上營壘望。望的人報告說：“敵軍大約有五六百騎兵?！币粫?，又報告說：“騎兵逐漸增多，步兵不可勝數?！辈懿僬f：“不必再報告了?！泵铗T兵解下馬鞍，放馬休息。這時，從白馬運送的輜重已經上路，將領們認為敵軍騎兵多，不如回去守衛(wèi)營壘。荀攸說：“這正是引敵上鉤，怎么能離開？“曹操看著荀攸微微一笑。袁紹的騎兵將領文與劉備率領五六千騎兵先后趕到，曹軍將領們都說：“可以上馬了。”曹操說：“還沒到時候。”又過了一會兒，袁軍的騎兵更多了，有的已分別攻擊曹軍的輜重車隊，曹操說：“時候到了?！庇谑遣苘娙w騎兵上馬。當時曹軍騎兵不到六百人，曹操揮軍猛擊，大破袁軍，斬殺文。文與顏良都是袁紹軍中有名的大將，兩次交戰(zhàn)，先后被曹軍殺死，袁紹軍中士氣大衰。
起初，曹操欣賞關羽的為人，但觀察關羽的心思，沒有久留之意，就派張遼去了解關羽的想法，并羽嘆息說：“我十分明白曹公待我情義深厚，但我受劉將軍厚恩，已發(fā)誓與他同生死，共患難，不能背棄誓言。我最終不會留在這里，但要立功報答曹公后才離去?！睆堖|把關羽的話報告給曹操，曹操佩服他的義氣。等到關羽殺死顏良后，曹操知道他一定要去，就重加賞賜。關羽把所有曹操賞賜的東西都封存起來，留下一封拜別的書信向曹操辭行，就到袁紹軍投奔劉備。曹操的左右將領要去追趕關羽，曹操說：“他是各為其主，不要去追?！卑嗽?，袁紹大軍向前稍作推進，依沙丘扎營，東西達數十里。曹操也把部隊分開駐扎，與袁紹營壘相對。
九月，庚午朔（初一），出現日食。
曹操出兵與袁紹交戰(zhàn)，沒有取勝，又退回營壘，堅守不出。袁紹軍中制造高樓，堆起土山，居高臨下地向曹營射箭，曹軍在營中行走，都要用盾牌遮擋飛箭。曹操制成霹靂車，發(fā)射石塊，將袁紹的高樓全都擊毀。袁紹又挖地道進攻，曹軍在營內挖一道長長的深溝，以抵御袁軍從地下來攻。曹操兵少糧盡，士兵疲憊不堪，百姓無法交納沉重的賦稅，紛紛背叛而降附袁紹。曹操大為憂慮，給荀寫信，說準備用退回許都的辦法，引誘袁軍深入。荀回信說：“袁紹集中全部軍隊到官渡，打算與您一決勝負。您以最弱者抵抗最強者，如果不能制敵，就將為敵所制，這正是奪取天下的重要關鍵。而且，袁紹只是布衣中的英雄罷了，能把人才招集在自己身邊，卻不能任用。以您的神武明智，加上尊奉天子、名正言順，有誰能阻攔得住！如今，糧食雖少，但還沒有到楚、漢在滎陽、成對峙時的困境。那時劉邦、項羽誰也不肯先向后撤，是因為先退就會處于劣勢。您的軍隊只有袁紹軍隊的十分之一，但您堅守不動，扼住袁軍的咽喉，使袁軍無法前進，已長達半年。情勢顯現，已到終結，必將發(fā)生變化，這正是出奇制勝的時機，一定不能放棄?！辈懿俾爮能鞯膭窀?，于是堅守營壘，與袁紹相持。曹操見到運輸糧草的人，安撫他們說：“再過十五天，為你們擊敗袁紹，就不再辛苦你們運糧了。”袁紹的運糧車數千輛來到官渡，荀攸對曹操說：“袁紹的運送輜重的車隊馬上就要來了，押運的大將韓猛勇敢而輕敵，進攻他，可以把他擊??！”曹操說：“派誰去合適？”荀攸說：“徐晃最合適。”于是，曹操派遣偏將軍河東人徐晃與史渙在半路截擊韓猛，擊退韓猛，燒毀輜重。
冬季，十月，袁紹又派大批車輛運糧草，讓大將淳于瓊等率領一萬余人護送，停留在袁紹大營以北四十里處。沮授勸袁紹說：“可派遺蔣奇率一支軍隊，在運糧隊的外圍巡邏，以防曹操派軍襲擊。”袁紹不聽。許攸說：“曹操兵少，而集中全力來抵抗我軍，許都由剩下的人守衛(wèi)，防備一定空虛，如果派一支隊伍輕裝前進，連夜奔襲，可以攻陷許都。占領許都后，就奉迎天子以討伐曹操，必能捉住曹操。假如他未立刻潰散，也能使他首尾不能兼顧，疲于奔命，一定可將他擊敗?！痹B不同意，說：“我一定要先捉住曹操?！闭谶@時，許攸家里有人犯法，留守鄴城的審配將他們逮捕，許攸知道后大怒，就投奔曹操。曹操聽說許攸前來，等不及穿鞋，光著腳出來迎接他，拍手笑著說：“許子卿，你遠道而來，我的大事可成功了！”入座以后，許攸對曹操說：“袁軍勢大，你有什么辦法對付他？現在還有多少糧草？”曹操說：“還可以支持一年?！痹S攸說：“沒有那么多，再說一次?！辈懿儆终f：“可以支持半年?！痹S攸說：“您不想擊破袁紹嗎？為什么不說實話呢！”曹操說：“剛才只是開玩笑罷了，其實只可應付一個月，怎么辦呢？”許攸說：“您孤軍獨守，外無救援，而糧草已盡，這是危急的關頭。袁紹有一萬多輛輜重車，在故市、烏巢，守軍戒備不嚴密，如果派輕裝部隊襲擊，出其不意而來，焚毀他們的糧草與軍用物資，不出三天，袁紹大軍就會自行潰散?！?p> 曹操大喜，于是留下曹洪、荀攸防守大營，親自率領五千名步騎兵出擊。軍隊一律用袁軍的旗號，兵士嘴里銜著小木棍，把馬嘴綁上，以防發(fā)出聲音，夜里從小道出營，每人抱一捆柴草。經過的路上遇到有人盤問，就回答說：“袁公恐怕曹操襲擊后方輜重，派兵去加強守備?！甭牭娜诵乓詾檎妫己翢o戒備。到達烏巢后，圍住袁軍輜重，四面放火，袁軍營中大亂。正在這時，天已漸亮，淳于瓊等看到曹軍兵少，就在營外擺開陣勢，曹操進軍猛擊，淳于瓊等抵擋不住，退守營寨，于是曹軍開始進攻。袁紹聽到曹操襲擊淳于瓊的消息，對兒子袁譚說：“就算曹操攻破淳于瓊，我去攻破他的大營，讓他無處可歸?！庇谑?，派遣大將高覽、張去攻打曹軍大營。張說：“曹操親率精兵前去襲擊，必能攻破淳于瓊等，他們一敗，輜重被毀，則大勢已去，請先去救援淳于瓊?！惫鶊D堅持要先攻曹操營寨。張說：“曹操營寨堅固，一定不能攻克。如果淳于瓊等被捉，我們都將成為俘虜?！痹B只是派輕兵去援救淳于瓊，而派重兵進攻曹軍大營，未能攻下。袁紹增援的騎兵到達烏巢，曹操左右有人說：“敵人的騎兵逐漸靠近，請分兵抵抗。”曹操怒喝道：“敵人到了背后，再來報告！”曹軍士兵都拼死作戰(zhàn)，于是大破袁軍，斬殺淳于瓊等，燒毀袁軍全部糧秣。將一千余名袁軍士兵的鼻子全都割下，將所俘獲的牛馬的嘴唇、舌頭也割下，拿給袁紹軍隊看。袁軍將士看到后，大為恐懼。郭圖因自己的計策失敗，心中羞愧，就又去袁紹那里誣告張，說：“張聽說我軍失利，十分幸災樂禍?！睆埪犝f后，又恨又怕，就與高覽燒毀了攻營的器械，到曹營去投降。曹洪生怕中計，不敢接受他們投降。荀攸說：“張因為計策不為袁紹采用，一怒之下來投奔，您有什么可懷疑的！”于是接受張、高覽的投降。于是，袁軍驚恐，全面崩潰。袁紹與袁譚等戴著頭巾，騎著快馬，率領八百名騎士渡過黃河而逃。曹軍追趕不及，但繳獲了袁紹的全部輜重、圖書和珍寶。袁軍殘部投降，全部被曹操活埋掉，先后殺死的有七萬余人。沮授來不及跟上袁紹渡河逃走，被曹軍俘虜，于是他大喊：“我不是投降，只是被擒！”曹操和他是老相識，親自來迎接他，對他說：“咱們處在不同的地區(qū)，一直被隔開不能相見，想不到今天你會被我捉住。”沮授說：“袁紹失策，自取失敗。我的才智和能力全都無法施展，該當被擒?！辈懿僬f：“袁紹缺乏頭腦，不能采用你的計策，如今，天下戰(zhàn)亂未定，我要與你一同創(chuàng)立功業(yè)。”沮授說：“我叔父與弟弟的性命，都控制在袁紹手中。如果蒙您看重，就請快些殺我，這才是我的福氣?！辈懿賴@息說：“我如果早就得到你，天下大事都不值得擔憂了?！庇谑?，赦免沮授，并給予他優(yōu)厚待遇。不久，沮授策劃逃回袁紹軍中，曹操這才將他殺死。曹操收繳袁紹的往來書信，得到許都官員及自己軍中將領寫能袁紹的信，他將這些信全部燒掉，說：“當袁紹強盛之時，連我都不能自保，何況眾人呢！”
冀州屬下的郡縣多投降曹操。袁紹逃到黎陽的黃河北岸，進入部將蔣義渠營中，握著他的手說：“我把腦袋托付給你了。”蔣義渠把大帳讓給袁紹，讓他在內發(fā)號施令，袁軍殘部知道袁紹還在，又逐漸聚集起來。有人對田豐說：“您一定會受到重用?！碧镓S說：“袁紹外貌寬厚而內心猜忌，不能明白我的一片忠心，而我屢次因直立相勸而觸怒了他，如果他因勝利而高興，或許能赦免我；現在因戰(zhàn)敗而憤恨，妒心將要發(fā)作，我不指望能活下去。”袁軍將士都捶胸痛哭，說：“假如田豐在這里，一定不至于失敗?！痹B對逢紀說：“留在冀州的眾人，聽到我軍失敗，都會掛念我；只有田豐以前曾經勸阻我出兵，與眾人不同，我也感到心中有愧?！狈昙o說：“田豐聽說將軍失利，拍手大笑，慶幸他的預立實現了?！痹B于是對僚屬說：“我沒有用田豐的計策，果然被他取笑?！本拖铝畎烟镓S處死。起初，曹操聽說田豐沒有隨軍出征，高興地說：“袁紹必敗無疑?！钡皆B大敗逃跑時，曹操又說：“假如袁紹采用田豐的計策，勝敗還難以預料。”審配的兩個兒子被曹軍俘虜。袁紹部將孟岱對袁紹說：“審配官居高位，專權獨斷，家族人丁旺盛，兵馬十分精銳，而且他兩個兒子都在曹操手中，一定會心生背叛之意。”郭圖、辛評也以為如此。袁紹就委任孟岱為監(jiān)軍，代規(guī)審配鎮(zhèn)審鄴城。護軍逢紀一向與審配不和睦，袁紹去征詢逢紀的意見，逢紀說：“審配天性剛直，經常仰慕古人的氣節(jié)，一定不會因為兩個兒子在敵人手中而作出不義的事來。希望您不要懷疑?！痹B說：“你不恨他嗎？”逢紀說：“以前我與他爭執(zhí)是私人小事，如今我所說的是國家大事?！痹B說：“好！”于是，沒有罷免審配的職務。自此以后，審配與逢紀的關系日益親近。冀州屬下一些背叛袁紹的城邑，袁紹逐漸收復平定。四月，曹操率軍沿黃河行進，炫耀軍威，進攻袁紹駐在倉亭的軍隊，打敗袁紹軍。秋季，九月，曹操回到許都。