曹操初戰得勝，主動撤軍，繼續扼守官渡。
八月，袁紹大軍連營而進，東西數十里，依沙堆為屯，進逼官渡。
曹操分兵堅守營壘，伺機而動。
袁軍向曹營發動猛攻，先是作高櫓、起土山，由上向曹營中射箭，接著又挖地道，欲從地下襲擊曹營，皆被曹操以設投石機、挖掘溝壑之法破解。
兩軍一攻一守，相持近二個月。
久戰之下，曹操處境極為困難。
十月，袁紹從河北運來糧草萬餘車，派大將淳于瓊等帶萬餘人沿途護送，夜宿於離袁紹大營四十里的烏巢。
這時，袁紹謀士許攸因向袁紹獻偷襲許都之計不成，且在河北的家眷犯法被抓，心生悔恨，而來投曹操，獻計讓曹操偷襲烏巢。
曹操大喜，跣足出迎。
之後親率精銳步騎五千人，軍隊人銜枚，馬勒口，打著袁軍旗幟，乘夜從小路偷襲烏巢。
曹操軍至烏巢，命四面放火，袁軍大亂，淳于瓊拒營死守。
袁紹聞知，急忙派兵救援。
曹操左右說：“賊騎稍近，請分兵拒之。”
曹操大怒說：“賊在背後，乃白！”
士卒都拼死力戰，因此大破袁軍，斬淳于瓊等，盡燔其糧草，袁紹派遣的援兵也戰敗而走。
起初，袁紹聽說曹操襲擊烏巢時，令張合、高覽率重兵圍攻曹軍營地。
由於曹軍營地營壘堅固，烏巢先被攻破，張合、高覽等人聞訊率部投曹，袁軍潰散。
袁紹與其子袁譚棄軍逃回黃河以北，曹軍大獲全勝，剩餘的袁軍假降，曹操將他們坑殺。
曹軍前後斬首七萬餘級，盡獲袁軍輜重圖書珍寶。
本小章還未完，請點選下一頁繼續閱讀後面精彩內容！
曹操清點袁紹書信，得到自己部下勾結袁紹的信，盡燒之。
並說：“當袁紹強大時，孤尚且不能自保，何況眾人呢！”
官渡之戰後，冀州諸郡皆舉城歸順曹操。
在客觀上說，官渡之戰中的曹操處於劣勢，但由於他能正確分析客觀條件，善於聽取正確意見，所以能揚長避短，採用正確的戰略戰術，使戰爭向有利於自己的方面轉化，經過自己主觀上的努力，終於贏得了勝利。
此戰之後，曹操擊潰了最大的敵人袁紹，由他統一北方已是大勢所趨。
建安六年201年）四月，曹操揚兵於黃河邊，擊破袁紹在倉亭的駐軍。
袁紹在官渡之敗後，收合部隊，平定了反叛的諸郡縣。
九月，曹操回到許縣，又南征在汝南的劉備、龔都，劉備投奔劉表，龔都等人皆逃散。
建安七年202年）正月，曹操駐軍譙縣，又到達浚儀縣，治理睢陽渠，又派使者祭祀已故的太尉橋玄。
然後，曹操進軍官渡。
五月，袁紹病死，袁紹之子袁尚繼位，袁譚屯兵黎陽。
九月，曹操親自北征，大戰於黎陽，袁譚、袁尚多次戰敗。
建安八年203年）三月，曹操大破黎陽，袁譚、袁尚逃回鄴城。
四月，曹操進軍鄴城。
五月，曹操引軍退還，留賈信守黎陽。