白馬初戰告捷，是曹操采納許攸之計，先引兵到延津，佯裝渡河去襲擊袁紹後方，調動袁紹分兵，趁著袁紹上當之機，再以輕裝部隊出其不意的出身文醜身後，突襲圍攻白馬的袁軍。結果是袁軍潰敗，曹軍獲勝。計策的成功實施，也奠定了曹操未來的勝局。
白馬之戰的勝利是在袁強曹弱的情況下完成的，這改變了許多人對曹操的看法，原本不看好曹操的人也隨之改變。更重的是這場勝利，改變了袁曹兩個政治軍事集團的態勢，使得袁紹更加孤立無援。戰爭之初，當時的一些有識之士，在綜合分析了曹、袁的優劣之後，認為袁紹外寬內忌，好謀無斷，他們都比看好曹操，一致認為曹軍雖處於劣勢，但隻要曹操應對得當，以逸待勞就能擺脫困境，局勢會朝著有利於曹操的方向發展，事實剛才證明了這些。
曹操解除白馬危機之後，他認為白馬並不適合防禦，與袁紹軍在此大戰弊端頗多，他主動選擇放棄在白馬的據點，遷徙白馬百姓撤往官渡，物資沿河向西轉移。
袁紹新敗正在帥帳中喝著悶酒，生著悶氣，非常憋屈，無處發泄，因為很大原因是他一意孤行堅持分兵延津，才被曹操抓住機會突襲文醜軍後背，致使大軍兵敗前功盡棄。此時帳外傳來一陣嘈雜聲，一名探馬快步上前跪倒到袁紹案幾前，報告道：“啟稟主公，南岸曹軍在撤離白馬！”袁紹正在氣頭上，下意識的怒目反問道：“你說什麽？”探馬小兵膽戰心驚，不知道自己說錯什麽話，惹得主公發怒，但他還是吞吞吐吐重複了一次剛才的話。
袁紹聞言麵色稍有緩和，問道：“你說的是真的？”
探馬小兵斬釘截鐵迴答道：“迴主公，千真萬確！”
袁紹得知曹操在撤退，他決定率軍渡河追擊，打算先劫下曹軍運輸物資的車隊，袁紹下令前鋒部隊沿河向西麵的延津推進，袁軍渡河並沒有遭受到曹軍的阻攔，大軍很快渡過黃河抵達了延津南，他派大將文醜和劉備繼續率兵追擊曹軍的運輸隊。此時曹操軍隊也撤到了延津，在白馬西20裏、南50裏的南阪安營紮寨。
曹操的營寨距離河岸有一段距離，在防洪堤壩的南側，一道堤壩完全遮擋了所有人的視線，當曹操派人打探袁軍動向時，袁紹卻完全看不到曹軍的任何行動，對曹操的情況兩眼一抹黑，而曹操對袁紹軍了如指掌，袁紹的一切活動都在他的眼皮底下。
白馬撤退下來的物資運輸車隊此時出現在了堤壩的北側，出現在袁紹軍的視野當中，文醜和劉備率領五六千騎兵銜尾追來，還有大量步兵緊跟其後。曹操麾下有些部將武官看到敵軍騎兵眾多而感到深深的不安，己方騎兵不到千人如何能敵，紛紛建議返迴營寨防守。軍師許攸向眾人解釋道：“好戲才剛開場，我們怎能夠走了呢？”
袁紹軍追上曹軍物資運輸隊，猶如狼看見了羊，他們全部分散撲向車上的物資，進行搶奪，有些士兵還跳下馬背去拉拽騾馬韁繩強行讓其調頭，嗬斥聲響成一片，完全喪失了應有的警惕性。這時候曹操下令八百騎兵上馬出擊，曹操手下軍士所有人跳上戰馬衝鋒向敵人，頓時引發了袁紹軍大規模的騷亂。混戰之中，人喊馬嘶，將不知兵，兵不識將，全部亂作一團，八百曹軍騎兵如下山猛虎狠狠衝向驚慌失措的袁軍，鋼刀在他們脖子上掠過，人頭滾滾。夏侯惇和曹仁、曹洪截殺住了文醜。三人共同對戰文醜，文醜知道又中了曹操算計，內心驚慌無心戀戰，撥馬奪路而亡，曹軍三員虎將如何肯放過文醜，三人圍攻，文醜再猛也難敵過三人，不多久他身上傷痕累累，鮮血淋漓，最後被夏侯惇一刀砍下首級，劉備三兄弟見勢不妙，連忙撤出戰場。五六千袁軍硬是被八百曹軍打得落花流水，喪盡膽氣，不敢再上前繼續追擊。
劉備三兄弟躲在遠處看見袁軍大敗，剩下人馬不敢繼續與曹軍作戰，紛紛逃跑後撤。劉備知道此戰袁紹軍敗局已定，他心中思索著自己該何去何從？如果他還是繼續迴到袁紹那裏，以袁紹那外寬內忌，喜歡推卸責任的性格，他很有可能要承擔延津之戰失利的責任，連同文醜之死也有可能都要算在他頭上，搞不好二弟關羽在禹城斬殺顏良的都要被耙出來清算，他如何還能在袁營立足。再者說袁紹實非明主，跟著這個的人遲早要為其陪葬，另外宿居在別人屋簷之下，他劉備何時才能出人頭地。劉備思慮良久，既然北方已無他的容身之地，何不去南方，去南方先爭下一塊地盤，再慢慢發展壯大實力，遲早有一天他能夠抗衡袁曹，三分天下必有其一。思考至此，他又無比惆悵，劉備望向身邊幾十人，他現在實力太弱小了，不足以拿下一塊地盤棲身，還是得投靠他人尋求收留，思來想去劉備將目光放到荊州劉表身上，因為劉表與他同為宗親，同樣裝逼範十足，喜交賢達。劉備打仗屁本事沒有，盡是逃跑，但他看人見縫鑽營的本領一流。劉備想到就幹，連忙帶著數幾十人南下荊州投奔劉表，劉跑跑真不愧跑跑，腳底抹油功夫真不賴，幾天時間就離開曹操和袁紹勢力範圍。當然劉備進入荊州之前，他裝裝逼，擺擺派頭，派遣簡雍為使去襄樊見劉表，表達投靠之意，沒想到劉表真吃這一套，當即同意接納劉備來荊州，並且將新野給劉備養兵。劉備沒想到劉表如此豁達爽快，還給了一個小縣城養兵，他決心以此為契機崛起，先治好新野，招兵買馬，擴充實力，再謀王圖霸業。然而劉表做夢都沒想到正是這個決定讓劉備日後乘機掘了其在荊州的根基，奪了他苦心經營十幾年的荊襄之地，軟禁了他的子嗣。劉備正是應了一句俗話“龍遊淺灘遭蝦戲，一遇風雲便龍騰九天。”
延津之戰獲勝後，曹操戰略撤退到官渡，他帶著人口和物資很順利地撤迴到了設在官渡的營寨，把官渡和黃河之間的土地都留給了袁軍。袁紹雖得到了大片土地，卻損失了一員能征善戰的大將，劉備也不知所蹤，兩戰兩敗，軍心士氣深受打擊。袁紹已經不複當初出兵征討曹操那般意氣風發、鬥誌昂揚，他現在騎虎難下，選擇撤軍顯然是不可能，第一袁紹一向好麵子，他丟不起那個人，讓世人笑話他害怕曹操；第二袁紹付出那麽大的代價占據了兗州大片土地，他怎麽可能輕易放棄。袁紹隻能繼續戰鬥下去，直到雙方徹底分出個勝負來，戰爭才會結束。
袁紹八萬大軍緊隨曹軍其後，全部在官渡正北的陽武安營紮寨，他完全忽略了審配、麴義等人提出在延津留守部分兵力確保黃河通道安全的建議，又下令淳於瓊將糧草全部從黃河北岸運到烏巢。
曹操撤軍至官渡防守，標誌著他由戰爭初期的外線防禦轉到內線防禦，由沿黃河防禦轉變成依托鴻溝、汴水防禦。曹操在戰爭前期已經達成了預定目標，兩戰兩勝，嚴重挫敗了袁紹軍的銳氣，殲滅了袁紹近兩萬部隊，讓其付出慘重的代價。曹操撤至官渡也是他多方考量審時度勢的結果，首先思考到袁紹兵多而自己兵少，黃河千裏多處可以渡河，如果分兵把守恐怕也是防不勝防，不僅無法阻止袁軍南下，而且會使自己本就處於劣勢的兵力更加分散，更加難以對應接下來的戰爭，倒還不如自己主動後撤，讓出大片土地給袁紹，拉長袁紹軍糧草運輸線，待機而動。另外官渡地處鴻溝上遊，瀕臨汴水，鴻溝西連虎牢，東下淮泗，為許昌東北的屏障，是袁紹奪取許都的關鍵和必爭之地，而曹操自己軍隊在此補充糧草也比較便利。這些舉措之後曹軍已經在戰略上甩開袁紹幾條街，加上曹操知人善用，采納忠言，手下人團結一心，袁紹失敗隻是時間問題。
袁紹接連兩戰失利，但總體上兵力、糧草、軍備、財力各方麵仍然占據著明顯的優勢。袁紹手下謀士逢紀向他提出徐圖緩進的策略，逢紀指出袁軍雖然人多勢眾，但是紀律鬆弛，桀傲不馴，論武勇，他們明顯比不上曹軍。單純武力難以討得到便宜，但可以以自身優勢持久對峙，拖長戰事，慢慢來消耗曹操底蘊。可惜袁紹急功近利，不聽逢紀建議。
建安五年（公元200年）七月，袁紹讓所有渡過黃河的部隊全線壓上來，準備南下進攻許都。八月，袁軍主力接近官渡，依沙建營，七萬大軍連營數十裏，曹操隔著汴水與袁軍對峙，曹軍涉水出擊，被袁軍擊潰。九月，曹軍再度出擊，交戰方失利，再次退迴營寨堅守。袁紹下令士兵堆土成山，鋸木建樓，袁軍士兵們再站木樓之上用箭矢俯射曹營。曹軍士兵展開反去，使用霹靂車拋射石塊擊毀了袁軍所建木製箭樓。袁軍又挖掘地道，玩起了地道戰進攻曹營，曹軍針鋒相對，在軍營內挖掘縱橫交錯的深溝對抗，粉碎了袁軍地道的計策。袁紹和曹操在官渡戰場鬥智鬥勇，袁紹做為進攻方可選擇的餘地很大，但曹操的防守越來越有些吃力。
雙方不知不覺中相持了三個月，曹操處境變得越發艱難，前方將士缺衣少糧，疲憊不堪。袁紹派韓荀率軍繞過官渡直擊許昌，雖被曹仁擊潰，但造成曹操後方不穩，朝廷反對之聲抬頭，搞得曹操有些焦頭亂額，心亂如麻，每天都有成千上百的士兵因為自己死在眼前，他內心有些崩潰，幾乎失去堅守的信心，好在許攸、毛玠、華歆，劉曄給他打氣分憂。袁紹這邊恰恰相反，郭圖、辛毗與審配、逢紀爭鬥得越來越厲害，盡給袁紹添堵，他們間這種毫無意思的扯皮拉筋往往導致很多好的建議被擱置，繼而影響到了原先有利於袁紹的形勢突然急轉直下。
長期對峙糧食消耗巨大，這時候袁紹派淳於瓊帶領萬人向北去迎接運糧車隊，逢紀特意就此事提醒袁紹說：“可增派蔣奇領一支兵馬在外側應淳於瓊，以防止曹操偷襲。”郭圖提出趁著曹操傾軍而出，再次以輕騎奔襲許都的建議。袁紹由於上次他派韓荀襲擊許都無功而返，還損兵折將，他不想再分兵冒險，袁紹拒絕了郭圖的建議。恰巧郭圖家人犯法被審配抓捕入牢收監，郭圖氣憤難平深夜飲酒發泄不快，酒後吐言將袁紹烏巢屯糧，淳於瓊北上迎接運糧隊等機密泄漏出來，正好又被袁營中的曹軍密探探知到了，密探將這一消息快速傳遞給了許攸。
許攸連夜帶著密報到曹操大帳麵見曹操，與他商量接下來的應對，袁紹對這些還蒙在鼓裏。曹操看過許攸遞過來的密報，當即召集眾將前來大帳議事，眾人認為這是擺脫目前窘境的機會，很快商量的結果就出來了，曹操決定他和夏侯惇率領五千步騎夜襲烏巢，他又下令於禁和李典各帶二千人在半道埋伏阻止袁軍增援烏巢，事成之後接應自己大軍迴歸；曹洪、許攸留守大營，帶領二萬一千士兵加強警戒做好防守，防止袁紹狗急跳牆攻打大本營。
半夜明月星稀，曹操親率五千步騎，沿途打著袁軍旗號，人銜枚、馬銜環，馬蹄又用布條包裹住，使其行動中不發出太大響聲，各每個士兵都帶上一束柴草，利用暗夜走小路直撲烏巢。
袁紹軍中有曹操的密探，同樣曹操軍也有袁紹的細作，況且曹操的情形很不樂觀，許多人暗中聯絡袁紹，秘密書信來往。袁紹很快就得知曹操親率大軍襲擊烏巢的消息，他一方麵派韓猛、蔣奇率領輕騎救援烏巢，另一方麵下令麴義、高幹、呂曠、呂翔率領重兵猛攻曹軍大營，借此機會破了曹營，斷絕曹操的根本。
當曹操率軍抵達烏巢時突然發動襲擊，不給對方反應的時間，騎兵直接衝殺向正在睡夢之中護衛糧草運輸車隊的士兵，萬名士兵頓時許多人失去了生命，樂進在萬軍叢中找到了接運糧食至烏巢的袁軍大將淳於瓊，幾個迴合下來被樂進大刀斬於馬下。曹操騎兵衝鋒大刀長劍斬向還處於蒙逼當中士兵的頭顱，馬蹄踏過不所所措的袁軍；曹操步兵分成若幹小隊，點燃手中柴草，投向袁紹屯積在烏巢的糧草堆上，大火迅速燃起照亮了半邊天。
遠在官渡前線的袁紹看見大火，知道曹操已經成功燒毀了自己的糧草，一屁股跌坐在地上。率領輕騎援救烏巢的韓猛、蔣奇被於禁、李典帶兵攔住去路，看見烏巢方向火起，知曉一切都木以成舟，無法挽迴。 韓猛、蔣奇急速撤軍，迴去袁紹身邊。麴義、高幹帶重兵攻打曹操大本營，麵對曹營如鐵桶般的守衛，久攻不下，烏巢糧草被燒的消息傳到兩人這裏，他們意識到大勢已去，再堅持攻打曹營，很可能被曹操迴軍兩麵夾擊，連忙緊急撤離。
這一夜注定不是一個平凡的夜晚，袁紹糧草被燒，派出去的幾路大軍毫無建樹，無功而迴，淳於瓊戰死，還損失了近萬兵馬，他的形勢急轉直下，更要命的是軍中隨時可能斷糧。曹操怎麽可能放過如此天賜良機，得知大本營安然無恙，他趁你病要你命，下令夏侯惇、樂進於禁、李典、曹洪分五路追擊袁軍，全線進攻袁紹大營。袁紹喪失了糧草，軍心煥散，士兵無心戀戰，早已無鬥誌，又在撤退途中被曹軍銜尾追擊，死傷者無數，很快就潰不成軍，曹軍大獲全勝。
袁紹兵敗如山，猶如喪家之犬從官渡撤到武原，再到陽武，直至白馬，大部分土地又重歸曹操所有，袁紹原先十萬精銳僅剩萬人，這還不算完，又在延津渡河北歸時遭襲，最後隻帶著兩千人逃迴河北，他自身差點被曹軍活捉。
白馬之戰的勝利是在袁強曹弱的情況下完成的，這改變了許多人對曹操的看法，原本不看好曹操的人也隨之改變。更重的是這場勝利，改變了袁曹兩個政治軍事集團的態勢，使得袁紹更加孤立無援。戰爭之初，當時的一些有識之士，在綜合分析了曹、袁的優劣之後，認為袁紹外寬內忌，好謀無斷，他們都比看好曹操，一致認為曹軍雖處於劣勢，但隻要曹操應對得當，以逸待勞就能擺脫困境，局勢會朝著有利於曹操的方向發展，事實剛才證明了這些。
曹操解除白馬危機之後，他認為白馬並不適合防禦，與袁紹軍在此大戰弊端頗多，他主動選擇放棄在白馬的據點，遷徙白馬百姓撤往官渡，物資沿河向西轉移。
袁紹新敗正在帥帳中喝著悶酒，生著悶氣，非常憋屈，無處發泄，因為很大原因是他一意孤行堅持分兵延津，才被曹操抓住機會突襲文醜軍後背，致使大軍兵敗前功盡棄。此時帳外傳來一陣嘈雜聲，一名探馬快步上前跪倒到袁紹案幾前，報告道：“啟稟主公，南岸曹軍在撤離白馬！”袁紹正在氣頭上，下意識的怒目反問道：“你說什麽？”探馬小兵膽戰心驚，不知道自己說錯什麽話，惹得主公發怒，但他還是吞吞吐吐重複了一次剛才的話。
袁紹聞言麵色稍有緩和，問道：“你說的是真的？”
探馬小兵斬釘截鐵迴答道：“迴主公，千真萬確！”
袁紹得知曹操在撤退，他決定率軍渡河追擊，打算先劫下曹軍運輸物資的車隊，袁紹下令前鋒部隊沿河向西麵的延津推進，袁軍渡河並沒有遭受到曹軍的阻攔，大軍很快渡過黃河抵達了延津南，他派大將文醜和劉備繼續率兵追擊曹軍的運輸隊。此時曹操軍隊也撤到了延津，在白馬西20裏、南50裏的南阪安營紮寨。
曹操的營寨距離河岸有一段距離，在防洪堤壩的南側，一道堤壩完全遮擋了所有人的視線，當曹操派人打探袁軍動向時，袁紹卻完全看不到曹軍的任何行動，對曹操的情況兩眼一抹黑，而曹操對袁紹軍了如指掌，袁紹的一切活動都在他的眼皮底下。
白馬撤退下來的物資運輸車隊此時出現在了堤壩的北側，出現在袁紹軍的視野當中，文醜和劉備率領五六千騎兵銜尾追來，還有大量步兵緊跟其後。曹操麾下有些部將武官看到敵軍騎兵眾多而感到深深的不安，己方騎兵不到千人如何能敵，紛紛建議返迴營寨防守。軍師許攸向眾人解釋道：“好戲才剛開場，我們怎能夠走了呢？”
袁紹軍追上曹軍物資運輸隊，猶如狼看見了羊，他們全部分散撲向車上的物資，進行搶奪，有些士兵還跳下馬背去拉拽騾馬韁繩強行讓其調頭，嗬斥聲響成一片，完全喪失了應有的警惕性。這時候曹操下令八百騎兵上馬出擊，曹操手下軍士所有人跳上戰馬衝鋒向敵人，頓時引發了袁紹軍大規模的騷亂。混戰之中，人喊馬嘶，將不知兵，兵不識將，全部亂作一團，八百曹軍騎兵如下山猛虎狠狠衝向驚慌失措的袁軍，鋼刀在他們脖子上掠過，人頭滾滾。夏侯惇和曹仁、曹洪截殺住了文醜。三人共同對戰文醜，文醜知道又中了曹操算計，內心驚慌無心戀戰，撥馬奪路而亡，曹軍三員虎將如何肯放過文醜，三人圍攻，文醜再猛也難敵過三人，不多久他身上傷痕累累，鮮血淋漓，最後被夏侯惇一刀砍下首級，劉備三兄弟見勢不妙，連忙撤出戰場。五六千袁軍硬是被八百曹軍打得落花流水，喪盡膽氣，不敢再上前繼續追擊。
劉備三兄弟躲在遠處看見袁軍大敗，剩下人馬不敢繼續與曹軍作戰，紛紛逃跑後撤。劉備知道此戰袁紹軍敗局已定，他心中思索著自己該何去何從？如果他還是繼續迴到袁紹那裏，以袁紹那外寬內忌，喜歡推卸責任的性格，他很有可能要承擔延津之戰失利的責任，連同文醜之死也有可能都要算在他頭上，搞不好二弟關羽在禹城斬殺顏良的都要被耙出來清算，他如何還能在袁營立足。再者說袁紹實非明主，跟著這個的人遲早要為其陪葬，另外宿居在別人屋簷之下，他劉備何時才能出人頭地。劉備思慮良久，既然北方已無他的容身之地，何不去南方，去南方先爭下一塊地盤，再慢慢發展壯大實力，遲早有一天他能夠抗衡袁曹，三分天下必有其一。思考至此，他又無比惆悵，劉備望向身邊幾十人，他現在實力太弱小了，不足以拿下一塊地盤棲身，還是得投靠他人尋求收留，思來想去劉備將目光放到荊州劉表身上，因為劉表與他同為宗親，同樣裝逼範十足，喜交賢達。劉備打仗屁本事沒有，盡是逃跑，但他看人見縫鑽營的本領一流。劉備想到就幹，連忙帶著數幾十人南下荊州投奔劉表，劉跑跑真不愧跑跑，腳底抹油功夫真不賴，幾天時間就離開曹操和袁紹勢力範圍。當然劉備進入荊州之前，他裝裝逼，擺擺派頭，派遣簡雍為使去襄樊見劉表，表達投靠之意，沒想到劉表真吃這一套，當即同意接納劉備來荊州，並且將新野給劉備養兵。劉備沒想到劉表如此豁達爽快，還給了一個小縣城養兵，他決心以此為契機崛起，先治好新野，招兵買馬，擴充實力，再謀王圖霸業。然而劉表做夢都沒想到正是這個決定讓劉備日後乘機掘了其在荊州的根基，奪了他苦心經營十幾年的荊襄之地，軟禁了他的子嗣。劉備正是應了一句俗話“龍遊淺灘遭蝦戲，一遇風雲便龍騰九天。”
延津之戰獲勝後，曹操戰略撤退到官渡，他帶著人口和物資很順利地撤迴到了設在官渡的營寨，把官渡和黃河之間的土地都留給了袁軍。袁紹雖得到了大片土地，卻損失了一員能征善戰的大將，劉備也不知所蹤，兩戰兩敗，軍心士氣深受打擊。袁紹已經不複當初出兵征討曹操那般意氣風發、鬥誌昂揚，他現在騎虎難下，選擇撤軍顯然是不可能，第一袁紹一向好麵子，他丟不起那個人，讓世人笑話他害怕曹操；第二袁紹付出那麽大的代價占據了兗州大片土地，他怎麽可能輕易放棄。袁紹隻能繼續戰鬥下去，直到雙方徹底分出個勝負來，戰爭才會結束。
袁紹八萬大軍緊隨曹軍其後，全部在官渡正北的陽武安營紮寨，他完全忽略了審配、麴義等人提出在延津留守部分兵力確保黃河通道安全的建議，又下令淳於瓊將糧草全部從黃河北岸運到烏巢。
曹操撤軍至官渡防守，標誌著他由戰爭初期的外線防禦轉到內線防禦，由沿黃河防禦轉變成依托鴻溝、汴水防禦。曹操在戰爭前期已經達成了預定目標，兩戰兩勝，嚴重挫敗了袁紹軍的銳氣，殲滅了袁紹近兩萬部隊，讓其付出慘重的代價。曹操撤至官渡也是他多方考量審時度勢的結果，首先思考到袁紹兵多而自己兵少，黃河千裏多處可以渡河，如果分兵把守恐怕也是防不勝防，不僅無法阻止袁軍南下，而且會使自己本就處於劣勢的兵力更加分散，更加難以對應接下來的戰爭，倒還不如自己主動後撤，讓出大片土地給袁紹，拉長袁紹軍糧草運輸線，待機而動。另外官渡地處鴻溝上遊，瀕臨汴水，鴻溝西連虎牢，東下淮泗，為許昌東北的屏障，是袁紹奪取許都的關鍵和必爭之地，而曹操自己軍隊在此補充糧草也比較便利。這些舉措之後曹軍已經在戰略上甩開袁紹幾條街，加上曹操知人善用，采納忠言，手下人團結一心，袁紹失敗隻是時間問題。
袁紹接連兩戰失利，但總體上兵力、糧草、軍備、財力各方麵仍然占據著明顯的優勢。袁紹手下謀士逢紀向他提出徐圖緩進的策略，逢紀指出袁軍雖然人多勢眾，但是紀律鬆弛，桀傲不馴，論武勇，他們明顯比不上曹軍。單純武力難以討得到便宜，但可以以自身優勢持久對峙，拖長戰事，慢慢來消耗曹操底蘊。可惜袁紹急功近利，不聽逢紀建議。
建安五年（公元200年）七月，袁紹讓所有渡過黃河的部隊全線壓上來，準備南下進攻許都。八月，袁軍主力接近官渡，依沙建營，七萬大軍連營數十裏，曹操隔著汴水與袁軍對峙，曹軍涉水出擊，被袁軍擊潰。九月，曹軍再度出擊，交戰方失利，再次退迴營寨堅守。袁紹下令士兵堆土成山，鋸木建樓，袁軍士兵們再站木樓之上用箭矢俯射曹營。曹軍士兵展開反去，使用霹靂車拋射石塊擊毀了袁軍所建木製箭樓。袁軍又挖掘地道，玩起了地道戰進攻曹營，曹軍針鋒相對，在軍營內挖掘縱橫交錯的深溝對抗，粉碎了袁軍地道的計策。袁紹和曹操在官渡戰場鬥智鬥勇，袁紹做為進攻方可選擇的餘地很大，但曹操的防守越來越有些吃力。
雙方不知不覺中相持了三個月，曹操處境變得越發艱難，前方將士缺衣少糧，疲憊不堪。袁紹派韓荀率軍繞過官渡直擊許昌，雖被曹仁擊潰，但造成曹操後方不穩，朝廷反對之聲抬頭，搞得曹操有些焦頭亂額，心亂如麻，每天都有成千上百的士兵因為自己死在眼前，他內心有些崩潰，幾乎失去堅守的信心，好在許攸、毛玠、華歆，劉曄給他打氣分憂。袁紹這邊恰恰相反，郭圖、辛毗與審配、逢紀爭鬥得越來越厲害，盡給袁紹添堵，他們間這種毫無意思的扯皮拉筋往往導致很多好的建議被擱置，繼而影響到了原先有利於袁紹的形勢突然急轉直下。
長期對峙糧食消耗巨大，這時候袁紹派淳於瓊帶領萬人向北去迎接運糧車隊，逢紀特意就此事提醒袁紹說：“可增派蔣奇領一支兵馬在外側應淳於瓊，以防止曹操偷襲。”郭圖提出趁著曹操傾軍而出，再次以輕騎奔襲許都的建議。袁紹由於上次他派韓荀襲擊許都無功而返，還損兵折將，他不想再分兵冒險，袁紹拒絕了郭圖的建議。恰巧郭圖家人犯法被審配抓捕入牢收監，郭圖氣憤難平深夜飲酒發泄不快，酒後吐言將袁紹烏巢屯糧，淳於瓊北上迎接運糧隊等機密泄漏出來，正好又被袁營中的曹軍密探探知到了，密探將這一消息快速傳遞給了許攸。
許攸連夜帶著密報到曹操大帳麵見曹操，與他商量接下來的應對，袁紹對這些還蒙在鼓裏。曹操看過許攸遞過來的密報，當即召集眾將前來大帳議事，眾人認為這是擺脫目前窘境的機會，很快商量的結果就出來了，曹操決定他和夏侯惇率領五千步騎夜襲烏巢，他又下令於禁和李典各帶二千人在半道埋伏阻止袁軍增援烏巢，事成之後接應自己大軍迴歸；曹洪、許攸留守大營，帶領二萬一千士兵加強警戒做好防守，防止袁紹狗急跳牆攻打大本營。
半夜明月星稀，曹操親率五千步騎，沿途打著袁軍旗號，人銜枚、馬銜環，馬蹄又用布條包裹住，使其行動中不發出太大響聲，各每個士兵都帶上一束柴草，利用暗夜走小路直撲烏巢。
袁紹軍中有曹操的密探，同樣曹操軍也有袁紹的細作，況且曹操的情形很不樂觀，許多人暗中聯絡袁紹，秘密書信來往。袁紹很快就得知曹操親率大軍襲擊烏巢的消息，他一方麵派韓猛、蔣奇率領輕騎救援烏巢，另一方麵下令麴義、高幹、呂曠、呂翔率領重兵猛攻曹軍大營，借此機會破了曹營，斷絕曹操的根本。
當曹操率軍抵達烏巢時突然發動襲擊，不給對方反應的時間，騎兵直接衝殺向正在睡夢之中護衛糧草運輸車隊的士兵，萬名士兵頓時許多人失去了生命，樂進在萬軍叢中找到了接運糧食至烏巢的袁軍大將淳於瓊，幾個迴合下來被樂進大刀斬於馬下。曹操騎兵衝鋒大刀長劍斬向還處於蒙逼當中士兵的頭顱，馬蹄踏過不所所措的袁軍；曹操步兵分成若幹小隊，點燃手中柴草，投向袁紹屯積在烏巢的糧草堆上，大火迅速燃起照亮了半邊天。
遠在官渡前線的袁紹看見大火，知道曹操已經成功燒毀了自己的糧草，一屁股跌坐在地上。率領輕騎援救烏巢的韓猛、蔣奇被於禁、李典帶兵攔住去路，看見烏巢方向火起，知曉一切都木以成舟，無法挽迴。 韓猛、蔣奇急速撤軍，迴去袁紹身邊。麴義、高幹帶重兵攻打曹操大本營，麵對曹營如鐵桶般的守衛，久攻不下，烏巢糧草被燒的消息傳到兩人這裏，他們意識到大勢已去，再堅持攻打曹營，很可能被曹操迴軍兩麵夾擊，連忙緊急撤離。
這一夜注定不是一個平凡的夜晚，袁紹糧草被燒，派出去的幾路大軍毫無建樹，無功而迴，淳於瓊戰死，還損失了近萬兵馬，他的形勢急轉直下，更要命的是軍中隨時可能斷糧。曹操怎麽可能放過如此天賜良機，得知大本營安然無恙，他趁你病要你命，下令夏侯惇、樂進於禁、李典、曹洪分五路追擊袁軍，全線進攻袁紹大營。袁紹喪失了糧草，軍心煥散，士兵無心戀戰，早已無鬥誌，又在撤退途中被曹軍銜尾追擊，死傷者無數，很快就潰不成軍，曹軍大獲全勝。
袁紹兵敗如山，猶如喪家之犬從官渡撤到武原，再到陽武，直至白馬，大部分土地又重歸曹操所有，袁紹原先十萬精銳僅剩萬人，這還不算完，又在延津渡河北歸時遭襲，最後隻帶著兩千人逃迴河北，他自身差點被曹軍活捉。