東漢末年，轟轟烈烈的黃巾起義雖然被鎮壓下去了，但它卻沉重地打擊了東漢王朝地主階級的統治，使早已腐朽不堪的東漢政權分崩離析，名存實亡。在鎮壓黃巾起義的過程中，各地州郡大吏獨攬軍政大權，地主豪強也紛紛組織“部曲”(私人武裝)，佔據地盤， 形成大大小小的割據勢力，轉入爭權奪利、互相兼併的長期戰爭，造成中原地區“白骨露於野、千里無雞鳴”的悽慘景象。當時的割據勢力主要有河北的袁紹，河內的張楊，兗豫的曹操，徐州的呂布，揚州的袁術，江東的孫策，荊州的劉表，幽州的公孫瓚，南陽的張繡等。形成群雄並起的局面，在這些割據勢力的連年征戰中，袁紹、曹操兩大集團逐步壯大起來。
建安元年(公元196年)，曹操迎獻帝，遷都許縣，自此開始挾天子以令諸侯，威勢大增。他先後擊敗呂布、袁術，佔據了兗州、徐州以及部分豫州、司隸。
建安四年(公元199年)，袁紹最終戰勝公孫瓚，據幽州、冀州、青州、幷州，盡有河北之地，意欲南向以爭天下。這樣，華北最重要的兩個政治軍事集團，決戰勢所難免。起初形勢袁強曹弱。袁紹已無後顧之憂，地廣人眾，可動員的兵力在十萬以上。
曹操則是處於四戰之地，除了北方的袁紹，關中諸將尚在觀望，南邊劉表、張繡不肯降服，東南孫策蠢蠢欲動，暫時依附的劉備也是貌合神離。儘管如此，當時的一些有識之士，包括曹操的謀士荀彧、郭嘉，還在張繡麾下的賈詡，以及涼州從事楊阜，在綜合分析了曹、袁的優劣後，認為袁紹外寬內忌，好謀無決，他們都看好曹操，認為局勢會向著有利於曹的方向變化。
公元198年(建安三年)十月，河內郡太守張楊欲出軍救援呂布時卻為部下楊醜所殺，曹操解除進攻徐州呂布的後顧之憂，十一月，呂布被曹操消滅；公元199年(建安四年)，張楊舊部眭固殺楊醜，欲北投袁紹，曹操派史渙、曹仁擊破眭固，取得河內郡，把勢力範圍擴張到黃河以北 ，六月，袁術病死，十一月張繡投降曹操 。劉表坐觀成敗 ，孫策保守江東。局勢變得更加明朗。
建安四年(公元199年)六月，袁紹挑選精兵十萬，戰馬萬匹，企圖南下進攻許都，官渡之戰的序幕由此拉開。
袁紹舉兵南下的消息傳到許都，曹操部將多認為袁軍強大不可敵。但曹操卻根據他對袁紹的瞭解，認為袁紹志大才疏，膽略不足，刻薄寡恩，剛愎自用，兵多而指揮不明，將驕而政令不一，於是決定以所能集中的數萬兵力抗擊袁紹的進攻。為爭取戰略上的主動，他作出如下部署:派臧霸率精兵自琅玡(今山東臨沂北)入青州，佔領齊(今山東臨淄)、北海(今山東昌樂)、東安(今山東沂水縣)等地，牽制袁紹，鞏固右翼，防止袁軍從東面襲擊許都;曹操率兵進據冀州黎陽(今河南浚縣東，黃河北岸)，令于禁率步騎二千屯守黃河南岸的重要渡口延津(今河南延津北)，協助扼守白馬(今河南滑縣東，黃河南岸)的東郡太守劉延，阻滯袁軍渡河和長驅南下，同時以主力在官渡(今河南中牟東北)一帶築壘固守，以阻擋袁紹從正面進攻;派人鎮撫關中，拉攏涼州，以穩定翼側。從以上部署看，曹操所採取的戰略方針，不是分兵把守黃河南岸，而是集中兵力，扼守要隘，重點設防，以逸待勞，後發制人。從當時情勢而言，這種部署是得當的。首先，袁紹兵多而曹操兵少，千里黃河多處可渡，如分兵把守則防不勝防，不僅難以阻止袁軍南下，且使自己本已處於劣勢的兵力更加分散。其次，官渡地處鴻溝上游，瀕臨汴水。鴻溝運河西連虎牢、鞏、洛要隘，東下淮泗，為許都北、東之屏障，是袁紹奪取許都的要津和必爭之地。加上官渡靠近許都，後勤補給也較袁軍方便。
十二月，當曹操正部署對袁紹作戰時，劉備起兵反曹，佔領下邳，屯據沛縣(今江蘇沛縣)。劉備軍增至數萬人，並與袁紹聯繫，打算合力攻曹。曹操為保持許都與青、兗二州的聯繫，避免兩面作戰，於次年二月親自率精兵東擊劉備，迅速佔領沛縣，轉而進攻下邳，迫降關羽。劉備全軍潰敗，隻身逃往河北投奔袁紹。當曹、劉作戰正酣之時，袁紹謀士田豐建議袁紹“舉軍而襲其後”，但袁紹以幼子有病為辭拒絕採納，致使曹操從容擊敗劉備回軍官渡 。
《資治通鑑》用了較大篇幅記載了“官渡之戰”的過程和結局：操欲自討劉備，諸將皆曰：“與公爭天下者，袁紹也。今紹方來而棄之東，紹乘人後，若何？”操曰：“劉備，人傑也，今不擊，必為後患。”郭嘉曰：“紹性遲而多疑，來必不速。備新起，眾心未附，急擊之，必敗。”操師遂東。冀州別駕田豐說袁紹曰：“曹操與劉備連兵，未可卒解。公舉軍而襲其後，可一往而定。”紹辭以子疾，未得行。豐舉杖擊地曰：“嗟乎！遭難遇之時，而以嬰兒病失其會，惜哉，事去矣！”
曹操擊劉備，破之，獲其妻子；進拔下邳，禽關羽；又擊昌，破之。備奔青州，因袁譚以歸袁紹。紹聞備至，去鄴二百里迎之；駐月餘，所亡士卒稍稍歸之。
曹操還軍官渡，紹乃議攻許，田豐曰：“曹操既破劉備，則許下非復空虛。且操善用兵，變化無方，眾雖少，未可輕也，今不如以久持之。將軍據山河之固，擁四州之眾，外結英雄，內修農戰，然後簡其精銳，分為奇兵，乘虛迭出以擾河南，救右則擊其左，救左則擊其右，使敵疲於奔命，民不得安業，我未勞而彼已困，不及三年，可坐克也。今釋廟勝之策而決成敗於一戰，若不如志，悔無及也。”紹不從。豐強諫忤紹，紹以為沮眾，械繫之。於是移檄州群，數操罪惡。二月，進軍黎陽。
沮授臨行，會其宗族，散資財以與之曰：“勢存則威無不加，勢亡則不保一身，哀哉！”其弟宗曰：“曹操士馬不敵，君何懼焉！”授曰：“以曹操之明略，又挾天子以為資，我雖克伯，眾實疲敝，而主驕將，軍之破敗，在此舉矣。揚雄有言：‘六國，為贏弱姬。’其今之謂乎！”
振威將軍程昱以七百兵守鄄城。曹操欲益昱兵二千，昱不肯，曰：“袁紹擁十萬眾，自以所向無前，今見昱少兵，必輕易，不來攻。若益昱兵，過則不可不攻，攻之必克，徒兩損其勢，願公無疑。”紹聞昱兵少，果不往。操謂賈詡曰：“程昱之膽，過於賁、育矣！”
袁超遣其將顏良攻東郡太守劉廷於白馬。沮授曰：“良性促狹，雖驍勇，不可獨任。”紹不聽。夏，四月，曹操北救劉延。荀攸曰：“今兵少不敵，必分其勢乃可。公到延津，若將渡兵向其後者，紹必西應之，然後輕兵襲白馬，掩其不備，顏良可禽也。”操從之。紹聞兵渡，即分兵西邀之。操乃引軍兼行趣白馬，未至十餘里，良大驚，來逆戰。操使張遼、關羽先登擊之。羽望見良麾蓋，策馬刺良於萬眾之中，斬其首而還，紹軍莫能當者。遂解白馬之圍，徒其民，循河而西。
紹渡河追之，沮授諫曰：“勝負變化，不可不詳。今宜留屯延津，分兵官渡，若其克獲，還迎不晚，設其有難，眾弗可還。”紹弗從。授臨濟嘆曰：“上盈其志，下務其功，悠悠黃河，吾其濟乎！”遂以疾辭。紹不許而意恨之，復省其所部，並屬郭圖。
紹軍至延津南，操勒兵駐營南阪下，使登壘望之，曰：“可五六百騎。”有頃，復白：“騎稍多，步兵不可勝數。”操曰：“勿復白。”令騎解鞍放馬。是時，白馬輜重就道。諸將以為敵騎多，不如還保營。荀攸曰：“此所以餌敵，如何去之！”操顧攸而笑。紹騎將文與劉備將五六千騎前後至。諸將復白“可上馬。”操曰：“未也。”有頃，騎至稍多，或分趣輜重。操曰：“可矣。”乃皆上馬。時騎不滿六百，遂縱兵擊，大破之，斬醜。醜與顏良，皆紹名將也，再戰，悉禽之，紹軍奪氣。
初，操壯關羽之為人，而察其心神無久留之意，使張遼以其情問之，羽嘆曰：“吾極知曹公待我厚；然吾受劉將軍恩，誓以共死，不可背之。吾終不留，要當立效以報曹公乃去耳。”遼以羽言報操，操義之。及羽殺顏良，操知其必去，重加賞賜。羽盡封其所賜，拜書告辭，而奔劉備於袁軍。左右欲追之，操曰：“彼各為其主，勿追也。”
操還軍官渡，閻柔遣使詣操，操以柔為烏桓校尉。鮮于輔身見操於官渡，操以輔為右度遼將軍，還鎮幽土。
曹操出兵與袁紹戰，不勝，復還，堅壁。紹為高櫓，起土山，射營中，營中皆蒙而行。操乃為霹靂車，發石以擊紹樓，皆破；紹復為地道攻操，操輒於內為長塹以拒之。操眾少糧盡，士卒疲乏，百姓困於徵賦，多叛歸紹者。操患之，與荀書，議欲還許，以致紹師。報曰：“紹悉眾聚官渡，欲與公決勝敗。公以至弱當至強，若不能制，必為所乘，是天下之大機也。且紹，布衣之雄耳，能聚人而不能用。以公之神武明哲而輔以大順，何向而不濟！今穀食雖少，未若楚、漢在滎陽、成皋間也。是時劉、項莫肯先退者，以為先退則勢屈也。公以十分居一之眾，畫地而守之，扼其喉而不得進，已半年矣。情見勢竭，必將有變。此用奇之時，不可失也。”操從之，乃堅壁持之。
操見運者，撫之曰：“卻十五日為汝破紹，不復勞汝矣。”紹運谷車數千乘至官渡。荀攸言於操曰：“紹運車旦暮至，其將韓猛銳而輕敵，擊，可破也！”操曰：“誰可使者？”攸曰：“徐晃可。”乃遣偏將軍河東徐晃與史渙邀擊猛，破走之，燒其輜重。
冬，十月，紹復遣車運谷，使其將淳于瓊等將兵萬餘人送之，宿紹營北四十里。沮授說紹：“可遣蔣奇別為支軍於表，以絕曹操之鈔。”紹不從。
許攸曰：“曹操兵少而悉師拒我，許下餘守，勢必空弱。若分遣輕軍，星行掩襲，許可拔也。許拔，則奉迎天子以討操，操成禽矣。如其未潰，可令首尾奔命，破之必也。”紹不從，曰：“吾要當先取操。”會攸家犯法，審配收系之，攸怒，遂奔操。
操聞攸來，跣出迎之，撫掌笑曰：“子卿遠來，吾事濟矣！”既入坐，謂操曰：“袁氏軍盛，何以待之？今有幾糧乎？”操曰：“尚可支一歲。”攸曰：“無是，更言之！”又曰：“可支半歲。”攸曰：“足下不欲破袁氏邪，何言之不實也！”操曰：“向言戲之耳。其實可一月，為之柰何？”攸曰：“公孤軍獨守，外無救援而糧谷已盡，此危急之日也。袁氏輜重萬餘乘，在故市、烏巢，屯軍無嚴備，若以輕兵襲之，不意而至，燔其積聚，不過三日，袁氏自敗也。”操大喜，乃留曹洪、荀攸守營，自將步騎五千人，皆用袁軍旗幟，銜枚縛馬口，夜從間道出，人抱束薪，所歷道有問者，語之曰：“袁公恐曹操鈔略後軍，遣兵以益備。”聞者信以為然，皆自若。既至，圍屯，大放火，營中驚亂。會明，瓊等望見操兵少，出陳門外，操急擊之，瓊退保營，操遂攻之。
紹聞操擊瓊，謂其子譚曰：“就操破瓊，吾拔其營，彼固無所歸矣！”乃使其將高覽、張郃等攻操營。郃曰：“曹公精兵往，必破瓊等，瓊等破，則事去矣，請先往救之。”郭圖固請攻操營。郃曰：“曹公營固，攻之必不拔。若瓊等見禽，吾屬盡為虜矣。”紹但遣輕騎救瓊，而以重兵攻操營，不能下。
紹騎至烏巢，操左右或言“賊騎稍近，請分兵拒之。”操怒曰：“賊在背後，乃白！”士卒皆殊死戰，遂大破之，斬瓊等，盡燔其糧谷，士卒千餘人，皆取其鼻，牛馬割唇舌，以示紹軍。紹軍將士皆懼。郭圖慚其計之失，復譖張郃於紹曰：“郃快軍敗。”郃忿懼，遂與高覽焚攻具，詣操營降。曹洪疑不敢受，荀攸曰：“郃計畫不用，怒而來奔，君有何疑！”乃受之。
於是紹軍驚擾，大潰。紹及譚等幅巾乘馬，與八百騎渡河。操追之不及，盡收其輜重、圖書、珍寶。餘眾降者，操盡坑之，前後所殺七萬餘人。
沮授不及紹渡，為操軍所執，乃大呼曰：“授不降也，為所執耳！”操與之有舊，迎謂曰：“分野殊異，遂用圮絕，不圖今日乃相禽也！”授曰：“冀州失策，自取奔北。授知力俱困，宜其見禽。”操曰：“本初無謀，不相用計，今喪亂未定，方當與君圖之。”授曰：“叔父、母弟，縣命袁氏，若蒙公靈，速死為福。”操嘆曰：“孤早相得，天下不足慮也。”遂赦而厚遇焉。授尋謀歸袁氏，操乃殺之。
操收紹書中，得許不及軍中人書，皆焚之，曰：“當紹之強，孤猶不能自保，況眾人乎！”
冀州城邑多降於操。袁紹走至黎陽北岸，入其將軍蔣義渠營，把其手曰：“孤以首領相付矣！”義渠避帳而處之，使宣號令。眾聞紹在，稍復歸之。
或謂田豐曰：“君必見重矣。”豐曰：“公貌寬而內忌，不亮吾忠，而吾數以至言之，若勝而喜，猶能救我，今戰敗而恚，內忌將發，吾不望生。”紹軍士皆拊膺泣曰：“向令田豐在此，必不至於敗。”紹謂逢紀曰：“冀州諸人聞吾軍敗，皆當念吾，惟田別駕前諫止吾，與眾不同，吾亦慚之。”紀曰：“豐聞將軍之退，拊手大笑，喜其言之中也。”紹於是謂僚屬曰：“吾不用田豐言，果為所笑。”遂殺之。初，曹操聞豐不從戎，喜曰：“紹必敗矣。”及紹奔遁，復曰：“向使紹用其別駕計，尚未可知也。”
審配二子為操所禽，紹將孟貸言於紹曰：“配在位專政，族大兵強，且二子在南，必懷反計。”郭圖、辛評亦以為然。紹遂以岱為監軍，代配守鄴。護軍逢紀素與配不睦，紹以問之，紀曰：“配天性烈直，每慕古人之節，必不以二子在南為不義也。願公勿疑。”紹曰：“君不惡之邪！”紹曰：“先所爭者，私情也；今所陳者，國事也。”紹曰：“善！”乃不廢配，配由是更與紀親。冀州城邑叛紹者，紹稍復擊定之。
紹為人寬雅，有局度，喜怒不形於色，而性矜愎自高，短於從善，故至於敗。
官渡之戰攻守雙方部署
曹操和袁紹都在做著逐鹿中原的計劃。曹操打算親自出馬討伐劉備，將領們都說：“與您爭奪天下的是袁紹，如今袁紹大軍壓境，而您卻向東討伐劉備，如果袁紹在背後進行攻擊，怎麼辦？”曹操說：“劉備是人中豪傑，如今不進攻他，必定成為後患。”郭嘉說：“袁紹性情遲鈍，而且多疑，即使來進攻，也必定不會很快。劉備剛剛創立基業，人心還沒有完全歸附，趕快進攻，一定能將劉備擊敗。”曹操於是揮師東征劉備。冀州別駕田豐鄧袁紹說：“曹操與劉備交戰，不會立即分出勝負，將軍率軍襲擊他的後方，可以一舉成功。”袁紹因兒子患病而推辭，未能出兵。田豐舉杖擊地說：“唉！遇到這種難得的機會，卻因為嬰兒的病而放棄，可惜啊，大事完了！”
曹操進攻劉備，將劉備打敗，俘虜了他的妻子家小。曹操接著攻克下邳，捉住關羽，又擊敗昌。劉備逃奔青州，通過袁譚投奔袁紹。袁紹聽說劉備來到，出鄴城二百里，親自去迎接劉備。劉備在鄴城住了一個多月，被打散的士兵遂漸回到劉備身邊。
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。而且曹操善於用兵，變化無窮，兵馬雖少，卻不可輕視。現在，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，加強戰備。然後，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，使得敵軍疲於奔命，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。現在放棄必勝的謀略，而要以一戰來決定成敗，萬一不能如願，後悔就來不及了。”袁紹沒有采納。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。於是，袁紹用公文通告各州、郡，宣佈曹操的罪狀。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，您為什麼害怕呢？”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，全軍覆沒，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。’這說的是今天啊！”
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。”袁紹不聽。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。您到延津後，做出準備渡河襲擊袁紹後方的樣子，袁紹必然向西應戰。然後，您率軍輕裝急進，襲擊白馬，攻其不備，就可擊敗顏良。”曹操聽從了荀攸的計策。袁紹聽說曹軍要渡河，就分兵向西阻截。曹操於是率軍急速向白馬挺進，還差十餘里，顏良才得到消息，大吃一驚，前來迎戰。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。於是，解開白馬之圍，曹操把全城百姓沿黃河向西遷徒。
官渡之戰
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。”袁紹不聽他的勸告。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？”於是，沮授稱病辭職。袁紹不批准，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。”一會兒，又報告說：“騎兵逐漸增多，步兵不可勝數。”曹操說：“不必再報告了。”命令騎兵解下馬鞍，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，不如回去守衛營壘。荀攸說：“這正是引敵上鉤，怎麼能離開？“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後趕到，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。”於是曹軍全體騎兵上馬。當時曹軍騎兵不到六百人，曹操揮軍猛擊，大破袁軍，斬殺文丑。文丑與顏良都是袁紹軍中有名的大將，兩次交戰，先後被曹軍殺死，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，關羽嘆息說：“我十分明白曹公待我情義深厚，但我受劉將軍厚恩，已發誓與他同生死，共患難，不能背棄誓言。我最終不會留在這裡，但要立功報答曹公後才離去。”張遼把關羽的話報告給曹操，曹操佩服他的義氣。等到關羽殺死顏良後，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。”
曹操回軍官渡，閻柔派遣使者拜見曹操，曹操任命閻柔為烏桓校尉。鮮于輔親自到官渡拜見曹操，曹操任命他為右度遼將軍，回去鎮守幽州。
曹操出兵與袁紹交戰，沒有取勝，又退回營壘，堅守不出。袁紹軍中製造高樓，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。曹操製成霹靂車，發射石塊，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，以抵禦袁軍從地下來攻。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、成皋對峙時的困境。那時劉邦、項羽誰也不肯先向後撤，是因為先退就會處於劣勢。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，必將發生變化，這正是出奇制勝的時機，一定不能放棄。”曹操聽從荀彧的勸告，於是堅守營壘，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，可以把他擊敗！”曹操說：“派誰去合適？”荀攸說：“徐晃最合適。”於是，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，燒燬輜重。
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餘人護送，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，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。佔領許都後，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，疲於奔命，一定可將他擊敗。”袁紹不同意，說：“我一定要先捉住曹操。”正在這時，許攸家裡有人犯法，留守鄴城的審配將他們逮捕，許攸知道後大怒，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！”入座以後，許攸對曹操說：“袁軍勢大，你有什麼辦法對付他？現在還有多少糧草？”曹操說：“還可以支持一年。”許攸說：“沒有那麼多，再說一次。”曹操又說：“可以支持半年。”許攸說：“您不想擊破袁紹嗎？為什麼不說實話呢！”曹操說：“剛才只是開玩笑罷了，其實只可應付一個月，怎麼辦呢？”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，焚燬他們的糧草與軍用物資，不出三天，袁紹大軍就會自行潰散。”曹操大喜，於是留下曹洪、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，兵士嘴裡銜著小木棍，把馬嘴綁上，以防發出聲音，夜裡從小道出營，每人抱一捆柴草。經過的路上遇到有人盤問，就回答說：“袁公恐怕曹操襲擊後方輜重，派兵去加強守備。”聽的人信以為真，全都毫無戒備。到達烏巢後，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，於是曹軍開始進攻。
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。”於是，派遣大將高覽、張郃去攻打曹軍大營。張郃說：“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。”郭圖堅持要先攻曹操營寨。張郃說：“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。”袁紹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：“敵人到了背後，再來報告！”曹軍士兵都拼死作戰，於是大破袁軍，斬殺淳于瓊等，燒燬袁軍全部糧秣。將一千餘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。袁軍將士看到後，大為恐懼。郭圖因自己的計策失敗，心中羞愧，就又去袁紹那裡誣告張郃說：“張郃聽說我軍失利，十分幸災樂禍。”張郃聽說後，又恨又怕，就與高覽燒燬了攻營的器械，到曹營去投降。曹洪生怕中計，不敢接受他們投降。荀攸說：“張郃因為計策不為袁紹採用，一怒之下來投奔，您有什麼可懷疑的！”於是接受張郃、高覽的投降。
於是，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，先後殺死的有七萬餘人。
沮授來不及跟上袁紹渡河逃走，被曹軍俘虜，於是他大喊：“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，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。”曹操說：“袁紹缺乏頭腦，不能採用你的計策，如今，天下戰亂未定，我要與你一同創立功業。”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。”曹操嘆息說：“我如果早就得到你，天下大事都不值得擔憂了。”於是，赦免沮授，並給予他優厚待遇。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：“我把腦袋託付給你了。”蔣義渠把大帳讓給袁紹，讓他在內發號施令，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。”田豐說：“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；現在因戰敗而憤恨，妒心將要發作，我不指望能活下去。”袁軍將士都捶胸痛哭，說：“假如田豐在這裡，一定不至於失敗。”袁紹對逢紀說：“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。”逢紀說：“田豐聽說將軍失利，拍手大笑，慶幸他的預立實現了。”袁紹於是對僚屬說：“我沒有用田豐的計策，果然被他取笑。”就下令把田豐處死。起初，曹操聽說田豐沒有隨軍出征，高興地說：“袁紹必敗無疑。”到袁紹大敗逃跑時，曹操又說：“假如袁紹採用田豐的計策，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軍，代替審配鎮守鄴城。護軍逢紀一向與審配不和睦，袁紹去徵詢逢紀的意見，逢紀說：“審配天性剛直，經常仰慕古人的氣節，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。”袁紹說：“你不恨他嗎？”逢紀說：“以前我與他爭執是私人小事，如今我所說的是國家大事。”袁紹說：“好！”於是，沒有罷免審配的職務。自此以後，審配與逢紀的關係日益親近。冀州屬下一些背叛袁紹的城邑，袁紹逐漸收復平定。
袁紹為人寬厚文雅，有氣度，喜怒不形於色，但性格剛愎自用，難於採納別人的正確意見，所以最終失敗。
官渡之戰是袁曹雙方力量轉變、使當時中國北部由分裂走向統一的一次關鍵性戰役，對於三國曆史的發展有著極其重要的影響。此戰曹軍的勝利不是偶然的，袁曹間的兼併戰爭，雖屬於封建割據勢力之間的爭鬥，但它實現了地區統一，客觀上符合人民的願望。
官渡之戰是漢末乃至中國史上有名的以少勝多的戰役，也是曹操與袁紹爭奪北方霸權的轉折點。官渡一戰之後，曹操終於一反之前相對於袁紹的劣勢，為自己統一北方奠定了基礎。曹操在戰事初期處於劣勢，當中全賴荀彧、荀攸、許攸三人為曹操扭轉困局。表現在一下三個關鍵節點。一、曹操在黎陽與袁紹相持，本欲退兵再作打算，荀攸獻計：“今兵少不敵，分其勢乃可。公到延津，若將渡兵向其後者，紹必西應之，然後輕兵襲白馬，掩其不備，顏良可擒也。”曹操依計行事，果然大破袁軍，斬顏良誅文丑；二、建安五年八月始，兩軍再次相持於官渡，雙方互有勝負。其後曹操軍中缺糧，適逢袁紹謀士許攸與營中將士不和，投奔曹操。許攸獻計燒袁紹軍需輜重，使袁紹不戰自敗；三、曹操曾經在交戰之時想過放棄，寫信給許都的荀彧。而荀彧卻提醒了曹操：“在戰爭雙方都疲憊不堪時，誰後退誰被動，誰放棄誰滅亡。戰機就在這時出現。”最後幫助曹操重樹信心，繼續堅持。如果曹操在這三個時間節點，沒有采納謀士建議，將錯失良機，官渡之戰結局將很難預料。
曹操能接納能人之言，取得最終的勝利，這全在於用人之道。荀攸、許攸皆是人才，獻上計謀，有化險為夷之功；荀彧則具備長遠的戰略眼光，能夠鼓勵和幫助曹操在關鍵時期堅持戰鬥，這是更高層次的人才。由此觀之，人才的妥善任用應該可說是"一計敵萬人"。至於曹操，他是一個懂得運用人才的人才，能接納他人之言，故袁紹兵多也不足為懼，正所謂兵不在多，在乎能否調遣。
此戰曹操善擇良策，攻守相濟，屢出奇兵，巧施火攻，焚燒袁軍糧草，對獲取勝利起重大作用，集中體現曹操卓越的用兵謀略和指揮才能，是中國歷史上以少勝多的著名戰例。反觀袁紹，本來處在兵多將廣的優勢位置，卻因為內部失和，又驕傲輕敵，剛愎自用，屢拒部屬的正確建議，遲疑不決，一再地喪失良機，終致糧草被燒，後路被抄，軍心動搖，內部分裂，而全軍潰敗。
官渡之戰，經過一年多的對峙，至此以曹操的全面勝利而告結束。曹操以兩萬左右的兵力，出奇制勝，擊破袁軍十萬大軍。這個戰例成為中國歷史上以弱勝強，以少勝多的典型戰例。曹操以其非凡的才智和勇氣，寫下了他軍事生涯最輝煌的一頁。建安七年(公元202年)，袁紹因兵敗憂鬱而死，曹操乘機徹底消滅了袁氏軍事集團。建安十二年(公元207年)，曹操又征服烏桓，至此，戰亂多時的北方實現了統一。
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