曹操挾天子以令諸侯後，就預料到早晚和袁紹要為了爭奪北方的統治權而大戰一場。本來袁紹也是有機會挾天子的，因為當時袁紹離洛陽最近，但袁紹手下的謀士都卜佔成，他們覺得這個天子是個廢物啊，我們把他請來，那就什麼事都要請示他，萬一他不聽我們的，我們不是給自己找不自在嗎？
陳壽做《三國志》，對袁紹有一個評價，叫做見事遲，就是說這個人反應很慢，都是事後諸葛亮這樣的。袁紹一看曹操迎奉天子以後，得到了很多封賞，而且這個天子很好控制，根本沒有什麼要請示天子的難處，所以曹操在當時是非常遭這些諸侯眼紅的。袁紹這下就提出來也要迎奉皇上，他說許縣這個地方太潮溼，還是把天子送到甄城，就是袁紹的地盤來。 曹操就用皇帝的名義下了一道詔書，把袁紹訓了一頓，說袁紹你確實兵強馬壯，但從來沒見過你來勤王，一天到晚不是發展自己的勢力，就是攻擊別人。這下袁紹沒辦法，只好寫了封檢討上去。
當然實際上曹操迎奉天下後，一樣指揮不動這些軍閥，這個漢獻帝就相當於春秋時期的周天子嘛。有勢力才是王道。當時曹操被天子封為大將軍，曹操這時還沒準備好與袁紹開戰，於是封袁紹為太尉，也是位居三公了。結果這個袁紹不幹，因為上朝的時候太尉是排在大將軍之後的，他要爭這個面子。袁紹說了這樣一句話，曹操想挾天子以令我嗎？這是原話。曹操一看，現在這樣的亂世哪有上朝的時候，大將軍你想要就讓給你得了。這個袁紹當了大將軍以後他就不鬧了，你說這個事情袁紹得到了什麼好處？
經過十年的諸侯混戰，袁紹滅掉公孫瓚後，得到了北方四州，曹操也滅掉了陶謙，呂布，袁術。這時孫策拒守江東，劉表中立觀望，局勢就變得很明朗了，那就是袁紹和曹操要在北方一決雌雄。
袁紹先發制人，派大將顏良攻打白馬城，同時派大將文丑進攻延津，主戰場在白馬。守白馬的劉延只有三千人，劉延就寫信給曹操求援，曹操也知道劉延頂不住的，準備增援白馬。但曹操手下的謀士荀攸不同意，他建議曹操去打延津。曹操馬上明白過來，是要聲東擊西。於是曹操率領一支部隊大張旗鼓地向延津挺進，走到半路時，就下令原地休息，然後派出一支輕騎抄小路去攻打白馬。這支輕騎中為首的將軍之一就是關羽。
本來曹操與袁紹的軍隊已經開始對峙，而曹操知道袁紹這個人做什麼事都會慢半拍，於是大膽地去進攻當時在徐州的劉備。當時有人給劉備報告說曹操軍隊來了，劉備還不相信，劉備說這不可能啊，現在曹操正在和袁紹作戰，哪有空來攻打我，報告的人說，你看，曹操的軍旗就在外面。劉備一看，根本不敢抵抗（當然這是撤退是很明智的），只能帶領少數兵馬投奔袁紹，關羽無力抵抗，投降了曹操。
關羽投降曹操後，曹操對他非常之好，當時關羽就決定，要為曹操立下功勞以後再去找他哥哥劉備。這裡多說兩句，三國演義裡有個華容道義釋曹操的故事，在三國志裡是沒有的，根據三國志的記載，曹操赤壁兵敗後，三笑諸葛亮這個事是沒有的，關羽也沒堵在華容道上。
關羽和其他一些將軍抄小路撲到白馬，顏良措手不及，被關羽力斬馬下，這時袁紹才發現自己中計了，就派文丑和劉備來攔截曹操。這個時候曹操明白，白馬這個地方雖然解圍了，但這個城不能再守了，袁紹會派大部隊過來，而且袁紹一定會拿白馬的老百姓出氣，會屠城，因此曹操決定帶著老百姓一起往延津走。這下曹操就和後來的劉備一樣，帶了很多老百姓出逃，行軍很慢，就撞上了劉備和文丑的隊伍。
這時曹操就把糧草輜重放在路上，用來誘敵。劉備和文丑的騎兵一看，經不住誘惑，就下馬去撿這些輜重，結果被曹操一頓胖揍，文丑也被斬於馬下。正史沒有記載文丑是誰殺的，但推測起來很可能也是關羽殺的，以為就是這次戰爭後，關羽就掛印封金，離開了曹操，關羽應該是覺得已經立下了足夠的功勞了。雖然白馬和延津的戰爭是曹操勝利了，但曹操為了拖長袁紹的補給線，還是決定撤軍到官渡。
在官渡的時候，袁紹在高丘上建造臺子，然後用弓箭手居高臨下的放箭，曹操的軍隊損失很重。曹操這邊就造了投石機，來打這些臺子，這下對曹操是非常不利的，因為曹操的軍力和糧草都遠不如袁紹。有一天曹操去犒勞自己的軍隊，發現這些人非常辛苦，面黃肌瘦，有些人甚至沒有鞋穿，滿腳都是老繭。曹操對這些人說，請大家再給我15天時間，15天以後絕對不會再讓各位這麼辛苦了。其實，曹操並不是認為他能15天后贏得戰爭，而是準備15天后撤軍了。這實在太累了。曹操這個人的韌性並不是特別強，還好他手下人才濟濟。以前在攻打呂布的時候，眼看就要拿下下邳了，但曹操的精神已經到了極限了，他想撤軍，郭嘉趕緊攔著他，逼著他繼續作戰，最後把呂布滅掉了。這一下勸他的是荀彧，荀彧說，袁紹這次是傾巢而出，你退了他還要進的，你根本沒有退路，只能頂住。曹操又去徵求賈詡的意見，賈詡說，主公你的智慧超過袁紹，勇敢超過袁紹，用人超過袁紹，決斷超過袁紹，為什麼打了半年還沒有勝利，根本原因就是你顧慮太多，總想萬無一失，主公你需要做的就是下定決心，集中兵力，等待機會。
這個時候，袁紹不穩定的內部開始綻放惡果。先是劉備開溜了，劉備覺得袁紹成不了氣候，提出要去聯合劉表，實際上就是不想跟著袁紹混了。然後是許攸叛逃，因為許攸在袁紹那裡不受重用，而且許攸的家人在鄴城為非作歹，留守鄴城的審配準備整他。這個許攸很早就跟隨袁紹，掌握了袁紹大量的軍事機密。大家都知道，許攸就建議曹操火燒烏巢，許攸不說的話，曹操是不知道袁紹的糧草都在烏巢的。
火燒烏巢這個事情做的驚現無比，本來袁紹的大將張郃準備來馳援烏巢的，但袁紹手下有個叫郭圖的人認為應該去攻襲曹操的大本營，張郃說曹操的大本營哪有這麼好打，這麼好打的話早就打下來了，結果袁紹聽了郭圖的，派大部隊去攻打曹操的官渡大營。結果烏巢失守，糧食全燒光了，這下就證明郭圖的意見是錯的對吧，郭圖就很緊張，他趕緊跑到袁紹那裡打小報告，說張郃知道烏巢失守後幸災樂禍。張郃一看，我靠，前線失利，後院失火，走投無路了，於是就和高覽一起投降了曹操。
這時曹操還在烏巢，守官渡的是曹操的軍事荀攸和大將曹洪，曹洪就問荀攸，張郃這個是真投降還是假投降啊，荀攸說不要猶豫了肯定是真投降，後來曹操回來後聽說張郃投降了，拉住張郃的手說，你這是韓信降了劉邦啊。曹操在烏巢焚燬糧草時，戰爭非常的焦灼，不停的有人來向曹操報告，袁紹的援軍據此多少多少裡了，曹操煩了，對這些士兵說，等到袁紹的軍隊站在我身後了你們再來報告。曹操明白一定要抓住這個機會。
袁紹失去糧草後，軍心盡失，袁紹本人帶著長子袁譚上馬掉頭就跑，這場戰爭就這樣結束了。第二年，袁紹發病吐血而死，3年後，袁譚被曹操所殺，2年後，遼東太守公孫康謀殺了袁尚和袁熙。曹操打贏官渡之戰花了接近2年，那下北方四州花了差不多10年，北部中國基本上是姓曹了。
本來在兩軍開戰前，袁紹的謀士田豐建議袁紹，分兵去騷擾曹操的軍隊，因為曹操有兩個大本營，一個是洛陽，這是曹操真正的軍隊所在，另一個就是天子所在的許昌，田豐就建議袁紹把部隊分成兩股，曹操救洛陽我們就打許昌，曹操救許昌我們就打洛陽，總之讓他疲於奔命，這樣來消耗他。這樣用不了3年，這個事一定就成了。如果袁紹真的採用這個方略，那曹操真是沒辦法應對，你的軍隊沒別人多嘛。總之田豐反對袁紹傾巢而出，畢其功於一役。結果袁紹的謀士郭圖就說，我們軍隊這麼多，哪裡需要磨磨蹭蹭搞個3年，袁紹也覺得自己很牛逼，根本不覺得自己有戰敗的可能。這個田豐就像荀彧說的那樣，剛而犯上。田豐仗著自己是老資格了，拼命的組織袁紹傾巢而出，袁紹的心胸從來沒寬廣過，一怒之下就把田豐投進了大獄。一年後，官渡之戰失利的消息傳回鄴城，田豐就知道自己死定了，袁紹是個死不認錯的人，肯定要殺他洩憤的。
除了田豐以外，沮授也反對袁紹傾巢而出，沮授說，平定動亂，誅滅殘暴這個叫做義兵，窮兵黷武，仗勢欺人，這個叫做驕兵。現在天子在許，我們出師無名，政治上就先輸了一招，我們恃強凌弱，在道義上又輸了一招，現在我們又不講究策略，那我們又在策略上輸了一招，這個戰爭肯定是打不贏的。結果主張戰爭的人就到袁紹那裡打小報告，說沮授這個人權力太大，袁紹也覺得這個人是三軍監軍，意見又老是和自己不一樣，於是削去了沮授的軍權。沮授說，我辭職行不行，袁紹表示不準辭職，跟著我上前線。沮授在過黃河的時候說，濤濤黃河，我恐怕是再也回不來了。官渡之戰失利後，沮授被曹操俘虜了。
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