細作探知虛實，報至官渡。曹軍新到，聞之皆懼。曹操與衆謀士商議，荀攸曰：“紹軍雖多，不足懼也。我軍俱精銳之士，無不一以當十。但利在急戰。若遷延日月，糧草不敷，事可憂矣。”操曰：“所言正合吾意。”遂傳令軍将鼓噪而進。紹軍來迎，兩邊排成陣勢。審配撥弩手一萬，伏于兩翼；弓箭手五千，伏于門旗内：約炮響齊發。三通鼓罷，袁紹金盔金甲，錦袍玉帶，立馬陣前。左右排列着張郃、高覽、韓猛、淳于瓊等諸将。旌旗節钺，甚是嚴整。曹陣上門旗開處，曹操出馬。許褚、張遼、徐晃、李典等，各持兵器，前後擁衛。曹操以鞭指袁紹曰：“吾于天子之前，保奏你爲大将軍，今何故謀反？”紹怒曰：“汝托名漢相，實爲漢賊！罪惡彌天，甚于莽、卓，乃反誣人造反耶！”操曰：“吾今奉诏讨汝！”紹曰：“吾奉衣帶诏讨賊！”操怒，使張遼出戰。張郃躍馬來迎。二将鬥了四五十合，不分勝負。曹操見了，暗暗稱奇。許褚揮刀縱馬，直出助戰。高覽挺槍接住。四員将捉對兒厮殺。曹操令夏侯惇、曹洪，各引三千軍，齊沖彼陣。審配見曹軍來沖陣，便令放起号炮：兩下萬弩并發，中軍内弓箭手一齊擁出陣前亂射。曹軍如何抵敵，望南急走。袁紹驅兵掩殺，曹軍大敗，盡退至官渡。
袁紹移軍逼近官渡下寨。審配曰：“今可撥兵十萬守官渡，就曹操寨前築起土山，令軍人下視寨中放箭。操若棄此而去，吾得此隘口，許昌可破矣。”紹從之，于各寨内選精壯軍人，用鐵鍬土擔，齊來曹操寨邊，壘土成山。曹營内見袁軍堆築土山，欲待出去沖突，被審配弓弩手當住咽喉要路，不能前進。十日之内，築成土山五十餘座，上立高橹，分撥弓弩手于其上射箭。曹軍大懼，皆頂着遮箭牌守禦。土山上一聲梆子響處，箭下如雨。曹軍皆蒙楯伏地，袁軍呐喊而笑。
曹操見軍慌亂，集衆謀士問計。劉晔進曰：“可作發石車以破之。”操令晔進車式，連夜造發石車數百乘，分布營牆内，正對着土山上雲梯。候弓箭手射箭時，營内一齊拽動石車，炮石飛空，往上亂打。人無躲處，弓箭手死者無數。袁軍皆号其車爲“霹靂車”。由是袁軍不敢登高射箭。審配又獻一計：令軍人用鐵鍬暗打地道，直透曹營内，号爲“掘子軍”。曹兵望見袁軍于山後掘土坑，報知曹操。操又問計于劉晔。晔曰：“此袁軍不能攻明而攻暗，發掘伏道，欲從地下透營而入耳。”操曰：“何以禦之？”晔曰：“可繞營掘長塹，則彼伏道無用也。”操連夜差軍掘塹。袁軍掘伏道到塹邊，果不能入，空費軍力。
卻說曹操守官渡，自八月起，至九月終，軍力漸乏，糧草不繼。意欲棄官渡退回許昌，遲疑未決，乃作書遣人赴許昌問荀彧。彧以書報之。書略曰：“承尊命，使決進退之疑。愚以袁紹悉衆聚于官渡，欲與明公決勝負，公以至弱當至強，若不能制，必爲所乘：是天下之大機也。紹軍雖衆，而不能用；以公之神武明哲，何向而不濟！今軍實雖少，未若楚、漢在荥陽、成臯間也。公今畫地而守，扼其喉而使不能進，情見勢竭，必将有變。此用奇之時，斷不可失。惟明公裁察焉。”曹操得書大喜，令将士效力死守。
紹軍約退三十餘裏，操遣将出營巡哨。有徐晃部将史渙獲得袁軍細作，解見徐晃。晃問其軍中虛實。答曰：“早晚大将韓猛運糧至軍前接濟，先令我等探路。”徐晃便将此事報知曹操。荀攸曰：“韓猛匹夫之勇耳。若遣一人引輕騎數千，從半路擊之，斷其糧草，紹軍自亂。”操曰：“誰人可往？”攸曰：“即遣徐晃可也。”操遂差徐晃将帶史渙并所部兵先出，後使張遼、許褚引兵救應。
當夜韓猛押糧車數千輛，解赴紹寨。正走之間，山谷内徐晃、史渙引軍截住去路。韓猛飛馬來戰，徐晃接住厮殺。史渙便殺散人夫，放火焚燒糧車。韓猛抵當不住，撥回馬走。徐晃催軍燒盡辎重。袁紹軍中，望見西北上火起，正驚疑間，敗軍報來：“糧草被劫！”紹急遣張郃、高覽去截大路，正遇徐晃燒糧而回，恰欲交鋒，背後張遼、許褚軍到。兩下夾攻，殺散袁軍，四将合兵一處，回官渡寨中。曹操大喜，重加賞勞。又分軍于寨前結營，爲掎角之勢。
卻說韓猛敗軍還營，紹大怒，欲斬韓猛，衆官勸免。審配曰：“行軍以糧食爲重，不可不用心提防。烏巢乃屯糧之處，必得重兵守之。”袁紹曰：“吾籌策已定。汝可回邺都監督糧草，休教缺乏。”審配領命而去。袁紹遣大将淳于瓊，部領督将眭元進、韓莒子、呂威璜、趙睿等，引二萬人馬，守烏巢。那淳于瓊性剛好酒，軍士多畏之；既至烏巢，終日與諸将聚飲。
且說曹操軍糧告竭，急發使往許昌教荀彧作速措辦糧草，星夜解赴軍前接濟。使者赍書而往，行不上三十裏，被袁軍捉住，縛見謀士許攸。那許攸字子遠，少時曾與曹操爲友，此時卻在袁紹處爲謀士。當下搜得使者所赍曹操催糧書信，徑來見紹曰：“曹操屯軍官渡，與我相持已久，許昌必空虛；若分一軍星夜掩襲許昌，則許昌可拔，而操可擒也。今操糧草已盡，正可乘此機會，兩路擊之。”紹曰：“曹操詭計極多，此書乃誘敵之計也。”攸曰：“今若不取，後将反受其害。”正話間，忽有使者自邺郡來，呈上審配書。書中先說運糧事；後言許攸在冀州時，嘗濫受民間财物，且縱令子侄輩多科稅，錢糧入己，今已收其子侄下獄矣。紹見書大怒曰：“濫行匹夫！尚有面目于吾前獻計耶！汝與曹操有舊，想今亦受他财賄，爲他作奸細，啜賺吾軍耳！本當斬首，今權且寄頭在項！可速退出，今後不許相見！”
許攸出，仰天歎曰：“忠言逆耳，豎子不足與謀！吾子侄已遭審配之害，吾何顔複見冀州之人乎！”遂欲拔劍自刎。左右奪劍勸曰：“公何輕生至此？袁紹不納直言，後必爲曹操所擒。公既與曹公有舊，何不棄暗投明？”隻這兩句言語，點醒許攸；于是許攸徑投曹操。後人有詩歎曰：“本初豪氣蓋中華，官渡相持枉歎嗟。若使許攸謀見用，山河争得屬曹家？”
卻說許攸暗步出營，徑投曹寨，伏路軍人拿住。攸曰：“我是曹丞相故友，快與我通報，說南陽許攸來見。”軍士忙報入寨中。時操方解衣歇息，聞說許攸私奔到寨，大喜，不及穿履，跣足出迎。遙見許攸，撫掌歡笑，攜手共入，操先拜于地。攸慌扶起曰：“公乃漢相，吾乃布衣，何謙恭如此？”操曰：“公乃操故友，豈敢以名爵相上下乎！”攸曰：“某不能擇主，屈身袁紹，言不聽，計不從，今特棄之來見故人。願賜收錄。”操曰：“子遠肯來，吾事濟矣！願即教我以破紹之計。”攸曰：“吾曾教袁紹以輕騎乘虛襲許都，首尾相攻。”操大驚曰：“若袁紹用子言，吾事敗矣。”攸曰：“公今軍糧尚有幾何？”操曰：“可支一年。”攸笑曰：“恐未必。”操曰：“有半年耳。”攸拂袖而起，趨步出帳曰：“吾以誠相投，而公見欺如是，豈吾所望哉！”操挽留曰：“子遠勿嗔，尚容實訴：軍中糧實可支三月耳。”攸笑曰：“世人皆言孟德奸雄，今果然也。”操亦笑曰：“豈不聞兵不厭詐！”遂附耳低言曰：“軍中止有此月之糧。”攸大聲曰：“休瞞我！糧已盡矣！”操愕然曰：“何以知之？”攸乃出操與荀彧之書以示之曰：“此書何人所寫？”操驚問曰：“何處得之？”攸以獲使之事相告。操執其手曰：“子遠既念舊交而來，願即有以教我。”攸曰：“明公以孤軍抗大敵，而不求急勝之方，此取死之道也。攸有一策，不過三日，使袁紹百萬之衆，不戰自破。明公還肯聽否？”操喜曰：“願聞良策。”攸曰：“袁紹軍糧辎重，盡積烏巢，今撥淳于瓊守把，瓊嗜酒無備。公可選精兵詐稱袁将蔣奇領兵到彼護糧，乘間燒其糧草辎重，則紹軍不三日将自亂矣。”操大喜，重待許攸，留于寨中。
次日，操自選馬步軍士五千，準備往烏巢劫糧。張遼曰：“袁紹屯糧之所，安得無備？丞相未可輕往，恐許攸有詐。”操曰：“不然，許攸此來，天敗袁紹。今吾軍糧不給，難以久持；若不用許攸之計，是坐而待困也。彼若有詐，安肯留我寨中？且吾亦欲劫寨久矣。今劫糧之舉，計在必行，君請勿疑。”遼曰：“亦須防袁紹乘虛來襲。”操笑曰：“吾已籌之熟矣。”便教荀攸、賈诩、曹洪同許攸守大寨，夏侯惇、夏侯淵領一軍伏于左，曹仁、李典領一軍伏于右，以備不虞。教張遼、許褚在前，徐晃、于禁在後，操自引諸将居中：共五千人馬，打着袁軍旗号，軍士皆束草負薪，人銜枚，馬勒口，黃昏時分，望烏巢進發。
是夜星光滿天。且說沮授被袁紹拘禁在軍中，是夜因見衆星朗列，乃命監者引出中庭，仰觀天象。忽見太白逆行，侵犯牛、鬥之分，大驚曰：“禍将至矣！”遂連夜求見袁紹。時紹已醉卧，聽說沮授有密事啓報，喚入問之。授曰：“适觀天象，見太白逆行于柳、鬼之間，流光射入牛、鬥之分，恐有賊兵劫掠之害。烏巢屯糧之所，不可不提備。宜速遣精兵猛将，于間道山路巡哨，免爲曹操所算。”紹怒叱曰：“汝乃得罪之人，何敢妄言惑衆！”因叱監者曰：“吾令汝拘囚之，何敢放出！”遂命斬監者，别喚人監押沮授。授出，掩淚歎曰：“我軍亡在旦夕，我屍骸不知落何處也！”後人有詩歎曰：“逆耳忠言反見仇，獨夫袁紹少機謀。烏巢糧盡根基拔，猶欲區區守冀州。”
卻說曹操領兵夜行，前過袁紹别寨，寨兵問是何處軍馬。操使人應曰：“蔣奇奉命往烏巢護糧。”袁軍見是自家旗号，遂不疑惑。凡過數處，皆詐稱蔣奇之兵，并無阻礙。及到烏巢，四更已盡。操教軍士将束草周圍舉火，衆将校鼓噪直入。時淳于瓊方與衆将飲了酒，醉卧帳中；聞鼓噪之聲，連忙跳起問：“何故喧鬧？”言未已，早被撓鈎拖翻。眭元進、趙睿運糧方回，見屯上火起，急來救應。曹軍飛報曹操，說：“賊兵在後，請分軍拒之。”操大喝曰：“諸将隻顧奮力向前，待賊至背後，方可回戰！”于是衆軍将無不争先掩殺。一霎時，火焰四起，煙迷太空。眭、趙二将驅兵來救，操勒馬回戰。二将抵敵不住，皆被曹軍所殺，糧草盡行燒絕。淳于瓊被擒見操，操命割去其耳鼻手指，縛于馬上，放回紹營以辱之。
卻說袁紹在帳中，聞報正北上火光滿天，知是烏巢有失，急出帳召文武各官，商議遣兵往救。張郃曰：“某與高覽同往救之。”郭圖曰：“不可。曹軍劫糧，曹操必然親往；操既自出，寨必空虛，可縱兵先擊曹操之寨；操聞之，必速還：此孫膑圍魏救趙之計也。”張郃曰：“非也。曹操多謀，外出必爲内備，以防不虞。今若攻操營而不拔，瓊等見獲，吾屬皆被擒矣。”郭圖曰：“曹操隻顧劫糧，豈留兵在寨耶！”再三請劫曹營。紹乃遣張郃、高覽引軍五千，往官渡擊曹營；遣蔣奇領兵一萬，往救烏巢。
且說曹操殺散淳于瓊部卒，盡奪其衣甲旗幟，僞作淳于瓊部下敗軍回寨，至山僻小路，正遇蔣奇軍馬。奇軍問之，稱是烏巢敗軍奔回，奇遂不疑，驅馬徑過。張遼、許褚忽至，大喝：“蔣奇休走！”奇措手不及，被張遼斬于馬下，盡殺蔣奇之兵。又使人當先僞報雲：“蔣奇已自殺散烏巢兵了。”袁紹因不複遣人接應烏巢，隻添兵往官渡。
卻說張郃、高覽攻打曹營，左邊夏侯惇，右邊曹仁，中路曹洪，一齊沖出：三下攻擊，袁軍大敗。比及接應軍到，曹操又從背後殺來，四下圍住掩殺。張郃、高覽奪路走脫。袁紹收得烏巢敗殘軍馬歸寨，見淳于瓊耳鼻皆無，手足盡落。紹問：“如何失了烏巢？”敗軍告說：“淳于瓊醉卧，因此不能抵敵。”紹怒，立斬之。
郭圖恐張郃、高覽回寨證對是非，先于袁紹前谮曰：“張郃、高覽見主公兵敗，心中必喜。”紹曰：“何出此言？”圖曰：“二人素有降曹之意，今遣擊寨，故意不肯用力，以緻損折士卒。”紹大怒，遂遣使急召二人歸寨問罪。郭圖先使人報二人雲：“主公将殺汝矣。”及紹使至，高覽問曰：“主公喚我等爲何？”使者曰：“不知何故。”覽遂拔劍斬來使。郃大驚。覽曰：“袁紹聽信讒言，必爲曹操所擒；吾等豈可坐而待死？不如去投曹操。”郃曰：“吾亦有此心久矣。”
于是二人領本部兵馬，往曹操寨中投降。夏侯惇曰：“張、高二人來降，未知虛實。”操曰：“吾以恩遇之，雖有異心，亦可變矣。”遂開營門命二人入。二人倒戈卸甲，拜伏于地。操曰：“若使袁紹肯從二将軍之言，不至有敗。今二将軍肯來相投，如微子去殷，韓信歸漢也。”遂封張郃爲偏将軍、都亭侯，高覽爲偏将軍、東萊侯。二人大喜。
卻說袁紹既去了許攸，又去了張郃、高覽，又失了烏巢糧，軍心皇皇。許攸又勸曹操作速進兵；張郃、高覽請爲先鋒；操從之。即令張郃、高覽領兵往劫紹寨。當夜三更時分，出軍三路劫寨。混戰到明，各自收兵，紹軍折其大半。
荀攸獻計曰：“今可揚言調撥人馬，一路取酸棗，攻邺郡；一路取黎陽，斷袁兵歸路。袁紹聞之，必然驚惶，分兵拒我；我乘其兵動時擊之，紹可破也。”操用其計，使大小三軍，四遠揚言。紹軍聞此信，來寨中報說：“曹操分兵兩路：一路取邺郡，一路取黎陽去也。”紹大驚，急遣袁譚分兵五萬救邺郡，辛明分兵五萬救黎陽，連夜起行。
曹操探知袁紹兵動，便分大隊軍馬，八路齊出，直沖紹營。袁軍俱無鬥志，四散奔走，遂大潰。袁紹披甲不疊，單衣幅巾上馬；幼子袁尚後随。張遼、許褚、徐晃、于禁四員将，引軍追趕袁紹。紹急渡河，盡棄圖書車仗金帛，止引随行八百餘騎而去。操軍追之不及，盡獲遺下之物。所殺八萬餘人，血流盈溝，溺水死者不計其數。
操獲全勝，将所得金寶緞匹，給賞軍士。于圖書中檢出書信一束，皆許都及軍中諸人與紹暗通之書。左右曰：“可逐一點對姓名，收而殺之。”操曰：“當紹之強，孤亦不能自保，況他人乎？”遂命盡焚之，更不再問。
卻說袁紹兵敗而奔，沮授因被囚禁，急走不脫，爲曹軍所獲，擒見曹操。操素與授相識。授見操，大呼曰：“授不降也！”操曰：“本初無謀，不用君言，君何尚執迷耶？吾若早得足下，天下不足慮也。”因厚待之，留于軍中。授乃于營中盜馬，欲歸袁氏。操怒，乃殺之。授至死神色不變。操歎曰：“吾誤殺忠義之士也！”命厚禮殡殓，爲建墳安葬于黃河渡口，題其墓曰：“忠烈沮君之墓。”後人有詩贊曰：“河北多名士，忠貞推沮君：凝眸知陣法，仰面識天文；至死心如鐵，臨危氣似雲。曹公欽義烈，特與建孤墳。”操下令攻冀州。正是：勢弱隻因多算勝，兵強卻爲寡謀亡。未知勝負如何，且看下文分解。