袁紹見孫權絕交書，拍案大怒，遂盡起青、冀、并、幽四州人馬，誓取許都。田豐在獄中上書諫曰：“聞主公欲傾國南征，豐以為非其時也。今當以河山之固，靜待天時，然后舉四州之眾，一揮可平，如逆時興兵，恐與我不利，此乾坤之機，伏請明照，審慎察之！”紹見書不悅。逢紀乘機進言曰：“主公欲興仁義之師，而田豐出此不吉之言，是何居心？”袁紹聞言大怒，欲斬田豐，眾官忙跪地求情，袁紹恨曰：“待我破了曹操，再治其罪！”遂提兵南進。
早有細作報入官渡曹營，夏侯惇連夜發書告急。曹操留荀彧坐鎮許都，自提兵馬七萬，前來迎敵。袁紹引軍進至陽武，監軍沮授進言曰：“我軍眾，彼軍精，我軍雖眾而糧廣，彼軍雖精而乏糧。我軍利在持久，彼軍利在速決，若我深溝高壘，曠以日月，彼軍不戰自敗也?！痹B勃然怒曰：“田豐慢我軍心，已經下獄，你何敢又出此言？”喝左右將沮授，鎖禁軍中。大令傳下，七十萬人馬逼近官渡，東西南北扎下連營，方圓百里。
細作報入官渡大寨，操軍新到，聞之皆驚。荀攸曰：“紹軍雖眾，紀律松懈，不足懼也，我軍雖少，將士精銳，律令嚴明，以一當十。然我利在速戰，若遷延日月，糧草不濟，勢將危矣。”操遂令三軍，鼓噪而進。紹軍出迎，雙方列陣。審配撥硬弩手一萬，伏于兩翼，強弓手五千埋伏門旗。三通鼓罷，袁本初金盔金甲，繡袍玉帶，立馬陣前，張合、高覽、韓猛、淳于瓊等將左右排列。操軍陣上，門旗兩開，曹操出馬，許褚、張遼、徐晃、李典等將，各持兵刃左右簇擁。曹操鞭指紹曰：“我于天子駕前，保奏你為大將軍，何故謀反？”袁紹喝曰：“你托名漢相，實為漢賊，霸朝欺君，擅殺忠良，我今奉衣帶詔，代天討伐！”曹操大怒命張遼出戰。袁紹令張合上迎。二將大殺四五十合，難分勝負。曹操見張合勇猛，暗自稱奇。許褚揮刀來助，高覽挺槍截戰，四員將殺得翻江倒海，地暗天昏。曹操令夏侯惇、曹洪各引三千鐵騎，直沖紹陣。紹軍兩翼，萬弩齊發，中軍五千強弓，方陣齊射，操軍抵擋不住，往南退走。袁紹麾兵掩殺，操軍大敗，退入營壘。袁紹連營稍進，直逼操營下寨。
操營扼官渡，壁壘高豎，難以攻拔。審配獻計曰：“可撥精壯十萬，就操寨前，積土成山，弓箭手下視操寨放箭，曹操若守寨不住退走，許都走馬可破也?！痹B大喜，即于各營選精壯，擔土堆山。操兵出寨沖突，被弓弩手堵住寨門射回。不十日，筑起土山五十余座，上立高櫓，弓箭手登其上，下視操營。一聲梆子響，箭射似雨，操兵皆蒙楯伏地，不能行走，紹軍吶喊嘲笑。曹操聚眾謀士問計。劉曄曰：“這有何難？可造發石車破之?！眲纤飚嬡噲D。操軍連夜造發石車三百駕，分布營中，正對高櫓。次日天明，弓箭手登高櫓正欲放箭，發石車一齊拽動，礌石飛空，直砸高櫓，弓箭手死傷無數。
審配又獻一計，令軍兵暗打地道，直透操營，號為“掘子軍”。曹兵望見袁軍于土山后掘土，報入大帳。曹操又問劉曄。劉曄曰：“此乃發掘暗道，欲自地下，直透我營?！辈懿賳栐唬骸昂我云浦?？”劉曄曰：“可掘長塹，地道無用矣。”操令軍兵，連夜掘塹。袁軍地道掘至長塹，果廢矣。
曹操以弱擋強，拒官渡苦戰數月，軍力漸乏，糧草不續，欲棄官渡，退入許都，乃作書下問荀彧。荀彧回書曰：“袁紹傾四州之眾，聚于官渡，欲與明公一戰決勝負。明公以其十之一，而擋至強，若不能制，紹必得逞，此存亡之際也。今我軍雖困，然未如楚漢于滎陽、成皋之間也，明公劃地而守，扼其咽喉，使其兵不能進，已半年矣，今袁紹銳勢已竭，即將生變，此用奇之時，斷不可懈。愚言已盡，明公酌裁。”曹操覽書大振，激勵將士，效力死守。
果然，未至月末，紹軍退三十里。曹操即遣將出營巡哨。徐晃部將史渙，擒得袁軍稍騎，押見徐晃。徐晃問其軍情，答曰：“大將韓猛，運糧軍前，令我等在前稍探?！毙旎螆笕氪髱?。荀攸曰：“韓猛匹夫之勇耳，可差一將，引輕騎數千半道劫之，燒其糧草。”曹操曰：“誰人可往？”荀攸曰：“徐公明足矣。”操即令徐晃、史渙引輕騎劫糧，張遼、許褚引兵接應。
當夜，韓猛押數千輛糧車正行，忽操兵驟至，韓猛拍馬來戰，徐晃接住廝殺。史渙引眾騎殺散護糧兵，放火燒糧。韓猛戰徐晃不過，落荒而走。袁紹在中軍，忽見正北火光沖天，正在驚疑，敗軍來報：“糧草被劫！”袁紹急令張合、高覽截殺燒糧操軍。二將引兵急進，正撞徐晃兵回，方欲交鋒，張遼、許褚自后殺到，前后夾攻，張合、高覽大敗而走。操兵回寨，曹操大喜，重賞出戰將士，又分軍寨前結營。
袁紹大怒，欲斬韓猛、張合、高覽，眾官勸免。審配曰：“軍以糧為命，烏巢乃我囤糧之所，須重兵防守?！痹B曰：“你回鄴城督辦糧草，我令大將淳于瓊，率眭元進、韓莒子、呂威璜、趙睿等將，引兵兩萬，去守烏巢?！睂徟漕I命而去。淳于瓊、字仲簡，性剛好酒，軍士畏懼。自到烏巢，以為清閑之所，終日與諸將會飲。
曹操軍糧又見告竭，急發使許都，催荀彧速辦。使者策馬，行不三十里，被許攸手下細作捉住，綁回營帳。許攸，字子遠，南陽人，少時與袁紹、曹操皆交好，當初，袁紹與董卓反目，匹馬出走洛陽，唯許攸一人，獨騎追隨，現為袁紹謀士。時，許攸搜出曹操催糧書信，即來大帳見紹曰：“操軍盡屯官渡，與我相持日久，許都必定空虛，若分一軍，星夜奔襲，許都可破，曹操可擒矣。今其糧草告盡，正可乘此機，兩路攻之。”袁紹曰：“曹操詭詐，不可弄險?！痹S攸曰：“得此書信，乃天將操予我也，公若不取，必受其害?！闭h間，忽有使者自鄴城至，呈上審配手書。書中先言籌糧之事，后言許攸在冀州時，濫收賄賂，縱子侄多科賦稅入己，現已收其子侄下獄治罪。袁紹觀書，大怒叱曰：“肥私匹夫，有何顏前來獻策？速退帳外！”
許攸出帳，含淚嘆曰：“豎子愚俗，不足與謀，枉我一片赤誠！今子侄被審配所害，我又見嫌，何顏回冀州乎？許子遠，事主不明，自取亡身之禍矣！”遂拔劍欲刎。左右忙奪劍勸曰：“不必輕生，主公既與曹丞相有舊，何不棄暗投明？”一句話點醒窮途人。于是，許攸連夜去投曹操。
許攸潛步，夜投操寨，被伏路小軍圍住。許攸從容曰：“我乃丞相故人，快去通報，南陽許攸來見。”小校撒腿飛報。時操方寬衣躺下，聞許攸來見，大喜，不及穿履，跣足出迎。遙見許攸，撫手笑曰：“子遠，想煞我也！”乃攜手共入大帳。
曹操先行施禮，許攸慌忙還禮曰：“公貴為丞相，攸乃一介布衣，何謙如此？”曹操曰：“子遠乃操故友，我豈敢以丞相自居。”許攸曰：“攸識人不明，誤事袁紹，言不聽，計不從，今棄之來投故人，望丞相收留?！辈傩υ唬骸白舆h既來，大事成矣?！痹S攸曰：“我曾勸紹，一面奔襲許都，一面夾攻官渡，紹不聽用?！辈懿袤@曰：“袁紹若用此計，我命休矣?！痹S攸曰：“袁紹兵盛，你何以破之？”曹操無語。許攸又曰：“軍糧尚有幾何？”操曰：“可支一年?！痹S攸曰：“非也，再言之?！辈傩υ唬骸翱芍О肽辍！痹S攸亦笑曰：“世人皆言孟德多詐，以今所見，果然也?！辈懿僭唬骸柏M不聞兵不厭詐乎？”許攸曰：“你既欲破紹，何不實言相告？”操低聲曰：“前言相戲耳，軍中之糧，僅夠一月之用。”許攸出催糧書，曹操驚愕。操執許攸手曰：“子遠既念舊情而來，望不吝賜教?！痹S攸曰：“你以孤軍抗大敵，糧草又將告竭，不求速勝，是取亡之道也。我有一策，不須三日，可使袁紹百萬大軍，不戰自敗?！辈俅笙苍唬骸霸嘎劽畈?！”許攸曰：“袁紹軍糧輜重，盡囤于故市亭烏巢澤北岸，守將淳于瓊好酒疏備。烏巢位于紹營北四十里，公以精銳奔襲，不意而至，火燒囤積，袁紹無糧，大軍必然自潰?！辈懿俅笙?，厚待許攸。
次日，曹操自選精銳輕騎五千，欲襲烏巢。張遼曰：“袁紹囤糧之所，安得無備？丞相不可輕往，當防有詐?！辈懿僭唬骸安蝗?，許攸來投，天敗紹也，今我軍糧草將盡，若不用此計，無異坐以待斃，此舉勢在必行?！睆堖|曰：“既如此，當防袁紹乘機來襲我寨?！辈傩υ唬骸拔以缫阎\定矣。”遂令：荀攸、賈詡、曹洪同守大寨，夏侯惇、夏侯淵領一軍埋伏寨左，曹仁、李典領一軍埋伏寨右，以防劫寨。操命張遼、許褚在前，徐晃、于禁在后，曹操自領其余諸將居中。五千輕騎盡打袁軍旗號，人銜枚，馬勒口，每騎負薪，披夜色星輝，往烏巢進發。
沮授被拘禁軍中，是夜，見眾星朗列，乃仰觀天文。忽見太白逆行侵犯牛斗，大驚，遂連夜求見袁紹。紹正醉臥，聞沮授有大事稟報，命入問之。沮授曰：“方觀天象，見太白逆行，流光直射牛斗，乃劫掠之兆也。烏巢重地，當加倍提防，且遣精兵猛將，于間道巡哨，不與敵可乘之機?！苯B怒曰：“你乃罪人，何敢妄言？我早已差淳于瓊防守烏巢，何憂也？”遂叱監者，押沮授出帳。沮授至帳外，望湛然太虛嘆曰：“我大軍亡在旦夕矣！”
曹操領兵，借星光前行，過紹別寨，巡哨問曰：“何處人馬？”操兵應曰：“蔣奇所部，奉命往烏巢護糧。”袁軍見是自家旗號，遂不細查。凡過數寨，皆詐稱蔣奇人馬。操至烏巢，時正三更，袁兵果然疏備。人馬擺開，突然殺入，四處縱火。淳于瓊正酣醉帳中，忽聞人喊馬叫，急忙跳起，方出帳外，被撓鉤放翻在地。
恰眭元進、趙睿運糧回，見烏巢火起，急行來救。探馬飛報曹操：“敵兵在后，將至！”曹操揮劍喝曰：“諸將奮力向前，敵至背后，方可回戰！”眾將士爭先沖殺，韓莒子、呂威璜皆被斬于馬下。一霎時，烈焰四起，煙彌太虛。眭元進、趙睿驅兵趕到，曹操勒兵回戰，縱騎沖突，二將被殺，兵卒潰敗。淳于瓊被綁曹操馬前，操怒曰：“身為大將，守百萬軍之命，貪酒誤事，罪不容誅！”遂命割去耳鼻手指，綁于馬上放回。
袁紹正臥大帳，忽報：“烏巢火起！”紹大驚。急召文武商議往救。張合挺身出曰：“某于高覽速救烏巢！”郭圖笑曰：“不必也，曹軍劫糧，其寨必然空虛，可乘機襲取其寨，操可擒矣?！睆埡显唬骸安懿俣嘀\，其必有備，若襲寨不拔，烏巢糧草盡焚，我等休矣！”郭圖曰：“曹操重兵劫糧，寨必空虛，戰若不勝，愿獻項上首級！”袁紹乃遣張合、高覽引兵二萬，去襲操營。又遣蔣奇，領兵一萬，往救烏巢。