漢獻帝建安四年（公元199年），東吳孫策身亡，其弟孫權繼承父兄基業，坐鎮江東。曹操封他爲将軍。孫權爲與曹操謀和修好，拒絕了袁紹提出的結盟抗曹請求。
建安五年（公元200年）八月，袁紹起冀、青、幽、并四州兵馬七十萬攻伐曹操。這就是曆史上著名的“官渡之戰”。
被關押在獄裏的謀士田豐，急向袁紹上書，勸他“隻宜靜守，不可妄興大兵”。袁紹不納忠言，要與曹操決一死戰。
曹操親統大軍七萬迎敵。戰前，他與謀士審時度勢，認爲袁紹兵多、糧足，敵強我弱，不易取勝，但袁紹也有緻命弱點：驕而無謀，忌賢拒谏。
袁紹的謀士沮授勸告袁紹：“我軍雖衆，而勇猛不及彼軍；彼軍雖精，而糧草不如我軍。我軍有糧，利在緩守，若能曠待時日，則彼軍不戰自敗；我軍若速進急戰，正中曹操下懷。望主公三思。”袁紹不但不聽，反将沮授鎖禁軍中。下令三軍速發官渡，将大軍七十萬，東、西、南、北四面安營。
曹操采納郭嘉建議，當機立斷，以急戰挫其銳氣。
袁紹先用掘子軍挖地道不成，又築土山圍寨，日夜放箭襲擾。戰事相持一段時間，雙方互有勝負，但曹操終因糧草不濟、士兵疲憊，想棄官渡，退回許都。留守許都的荀彧寫信建議曹操堅守官渡，穩定軍心，戰能勝，退必敗。曹操一面用劉晔設計的霹靂車對付袁紹的弓弩手，同時令徐晃等将騷擾袁軍的補給線，争取主動。
袁紹派大将韓猛押送糧草往軍前接濟，被徐晃劫燒。謀士審配提醒袁紹：“烏巢乃我軍屯糧之處，必得重兵防守，以防不測。”
袁紹派嗜酒如命的淳于瓊去守烏巢。被囚禁的沮授不顧個人安危要求進見袁紹，急呼：“韓猛糧草被劫，烏巢危在旦夕。提防曹操出奇兵偷襲烏巢。”但這都未能引起袁紹重視。
曹操因糧草不濟，派人送密信往許都催糧，此信被袁紹謀士許攸截獲，他建議袁紹：“曹操屯軍官渡，可乘虛偷襲許昌。”袁紹不用其計，更對許攸産生懷疑，許攸又得知家屬被囚禁，憤而投奔曹營。
曹操見許攸來營寨，大喜，不及穿履，光腳出迎，對許攸施以大禮：“子遠肯來，乃天助我也。”他向許攸求破袁妙計，許攸告訴他：“我曾勸袁紹偷襲許昌。”曹操大驚：“袁紹若依子遠之計，我必大敗矣！”
許攸故意探問曹操軍糧還有多少，曹操隻是不肯明言，許攸大聲道：“你休瞞我，軍中糧草已盡！”并以操緻荀彧之書信爲證，操至此方才承認糧草已絕，向許攸揖拜，誠心求教破袁之策。
許攸告知曹操，袁紹七十萬大軍之糧草、辎重盡屯于烏巢，而守護烏巢的淳于瓊嗜酒無度，可奇襲烏巢。
曹操親率精兵五千，詐稱袁紹護糧官蔣奇，夜襲烏巢，盡燒其糧草，并将淳于瓊刺面紋身，放回袁營羞辱袁紹。
袁紹派大将張郃、高覽進攻曹軍大營，因曹操早有埋伏，二人戰敗。袁紹聽信讒言，懷疑二将有降曹之心，因而作戰不力。張郃、高覽被逼無奈，投奔曹營。曹操見時機成熟，分兵八路直沖袁寨，大獲全勝，獲得許多糧食、辎重，又從袁紹帳中搜出許多曹營中人私通袁紹的書信。随從建議将這些人全部斬首。曹操回答：“當袁紹強盛之時，我尚且不能自保，何況他人？”遂令将書信全部銷毀。全軍将士無不心服。
袁軍土崩瓦解，袁紹隻帶八百騎渡河逃走。沮授堅貞不降被射殺，曹操命厚葬于黃河渡口。田豐在獄中被袁紹賜死。
曹操在官渡之戰中以少勝多，打敗袁紹，陳兵黃河兩岸。
袁紹回到冀州，長子袁譚、次子袁熙、幼子袁尚和外甥高幹分别從青、幽、并州領兵前往助戰。袁紹再集二十多萬大軍，兵發倉亭，要報官渡之仇。
曹操用程昱“十面埋伏”之計，派許褚誘袁軍追至河上。曹兵因無退路，隻能回身奮力死戰，殺得袁軍屍橫遍野，血流成河。袁紹抱三子痛哭，昏厥吐血，隻好回冀州養病。
曹操慶倉亭大勝，重賞三軍，忽接荀彧來信：“劉備在汝南起兵，乘虛來攻許都。”曹操留曹洪屯兵河上，自領大軍往汝南迎戰劉備。劉備因寡不敵衆大敗，投奔荊州劉表。曹操按程昱建議“先破袁紹，後取荊襄”領兵赴官渡，攻打袁紹。袁紹再吃敗仗，舊病複發，吐血身亡。臨終前，他廢長立幼，封第三子袁尚爲大司馬将軍，這引起袁譚、袁熙不滿。
郭嘉進谏曹操不必急攻，待兄弟反目，再讨伐袁軍不遲。果然袁譚和袁尚互相殘殺起來。曹操乘勢用許攸之計，決了漳河之水，攻下冀州城。袁紹手下謀士審配甯死不屈，被曹操斬殺，死後葬于城北。城破後，曹操祭拜袁紹，許攸高傲無禮，被許褚殺死。
袁尚去幽州投袁熙，袁譚投降曹操，遭到拒絕，被曹洪殺死于陣中，謀士郭圖亦被樂進射殺。
曹操北征烏桓返回易州時，郭嘉不幸病故，留下密書：“今聞袁熙、袁尚往投遼東，明公切不可加兵。公孫康久畏袁氏吞并，二袁往投必疑。若以兵擊之，必并力迎敵，急不可下；若緩之，公孫康、袁氏必自相圖，其勢然也。”操從其言，按兵不動。不久公孫康因懷疑二袁想占遼東，殺死二袁，将首級送與曹操，并願歸順朝廷。至此，遼東平定。
漢獻帝建安十二年（公元207年），曹操經過七年艱苦征戰，終于統一了北方。歸來時，他改道沿海而行，站在渤海之邊的碣石上，望着洶湧大海，回顧往日戰鬥曆程，詩興大發，吟出《觀滄海》名詩一首，流傳至今。
曹操以弱勝強，打敗袁紹，進而統一了北方。爲了南進，在許都練兵、屯田。
劉備在汝南失利後，投奔荊州劉表，他曾勸說劉表，想乘曹操北征烏桓之機襲擊許都，但劉表未能采納。
劉備和關羽、張飛閑住荊州，正遇江夏有人謀反，劉備請戰前往征讨，很快平了江夏之亂，得了“的盧”馬。
劉表之妻蔡夫人擔心劉備要奪荊州。爲此，劉表隻好讓劉備去新野屯住。
一日，劉表約劉備來荊州傾訴心事，他想廢長立幼，又恐礙于禮法；要立長子，而荊州軍務大權均在蔡氏宗族手中，後必生亂，因而左右爲難。劉備未加思索，言道：“自古廢長立幼，取亂之道，若憂蔡氏權重，可徐徐削之。”不料被躲在屏風後的蔡夫人聽見。她忌恨劉備，命其弟蔡瑁深夜包圍館驿，要殺害劉備。劉表幕賓伊籍将蔡瑁之謀報知劉備，劉備悄悄離開館驿回到新野。蔡瑁又和蔡夫人密謀，要在襄陽大會上殺死劉備。
不料被躲在屏風後的蔡夫人聽見。她忌恨劉備，命其弟蔡瑁深夜包圍館驿，要殺害劉備。劉表幕賓伊籍将蔡瑁之謀報知劉備，劉備悄悄離開館驿回到新野。蔡瑁又和蔡夫人密謀，要在襄陽大會上殺死劉備劉備在汝南失利後，投奔荊州劉表，他曾勸說劉表，想乘曹操北征烏桓之機襲擊許都，但劉表未能采納。
劉備和關羽、張飛閑住荊州，正遇江夏有人謀反，劉備請戰前往征讨機襲擊許都。。