袁绍打了败仗，树倒猢狲散。冀州治下的不少郡县都畏惧于曹操的大棒而反叛投靠了曹操。屁股还没有坐稳的袁绍不但不反思自己的过错，反而想起回到邺城后这番狼狈不堪的模样，还得受田丰的冷嘲热讽，心一烦就将狱中的田别驾赐死。沮授则因为不肯投降而死在了曹操军中。袁绍逃到将军蒋义渠的军营后，手把手地说：“我的脑袋就交给你了。”蒋义渠到是忠心耿耿，把自己的主营让给袁绍，请袁绍下命令主持。大家听说袁绍还活着，被打散的人马又慢慢回来了一些。袁绍打击那些背叛自己的郡县，稍微稳定了局势。
曹操击败了袁绍后，又想趁孙策刚死的机会攻打江东，欺负欺负那个小不点孙权。这时在许昌的张纮劝告：“趁人之危，不是什么好名声。一旦不顺利则白白地树敌，不如趁机结交。”曹操其实大战之后也需要恢复元气，就顺水推舟地表荐孙权为讨虏将军会稽太守，并派张纮回到东吴。袁曹争霸前，长沙的张羡听从桓阶的劝告支持曹操，和刘表打得不可开交。曹操当然没有余力去支援。这时，张羡病死，刘表则趁机平定长沙以及桂阳零陵。从此刘表全据荆州，也成了沃野千里带甲十万的诸侯。（注1）
周瑜的好友鲁肃是江北淮南人，这时因为战乱避祸于江东。看到中原渐渐稳定，就起了回乡的念头。周瑜听说，连忙劝他留下，并把他引荐给孙权。孙权见到鲁肃，相当亲热。大宴之后送走了其他宾客，还拉着鲁肃接着喝。孙权问鲁肃：“如今天下大乱群雄并起，我也想象齐桓公晋文公那样称霸诸侯，先生您有什么好主意？”鲁肃微微一笑：“当年汉高祖刘邦想屈膝于义帝都做不到，就是因为有楚霸王项羽。如今曹操甚至胜于当年的项羽，您怎么能轻易地成为齐桓公晋文公？以我看，汉室难以复兴，曹操不能卒除。将军您还是应该立足江东，来观看天下的成败。如今北方战乱不断，应趁此机会攻黄祖破刘表，全部占有长江天险。然后建立帝号来争夺天下，这是汉高祖一样的功业呀（齐桓公晋文公又算老几？）。”孙权大吃一惊：“如今我只不过想经营一方来辅佐朝廷，实在不如您**远瞩雄才大略。”张昭等人认为鲁肃年轻，做事粗心大意，而孙权却不介意，继续信任重用鲁肃。
建安六年（公元201年）春三月，曹操经过几个月的休整，又打算趁袁绍元气大伤的机会攻打荆州的刘表，为长沙的张羡出气。荀彧又劝：“袁绍既然战败，就应该趁老虎受伤时落井下石。如果劳师远征刘表，万一袁绍死灰复燃，那我们就前功尽弃了。”曹操恍然大悟，于是于当年四月进兵，击败袁绍在仓亭的部队。九月，得胜返回许昌后，兵锋南下进攻汝南的刘备。刘备明白不是对手，赶忙先派麋竺孙乾去刘表那里，然后带着人马逃到了刘表手下。曹操又命令夏侯渊张辽等人围攻东海的昌豨（原来依附于吕布的农民起义军，吕布覆灭后投降曹操，又反叛）。张辽看到昌豨有犹豫的样子，料定他能够说服就单人独骑入城劝降了他。曹操巩固后方后，建安七年正月又进兵官渡，作攻打袁绍的准备。
这个节骨眼上，袁绍经过两年的折腾，终于油尽灯枯。夏五月，带着战败的耻辱含恨离开了人世。袁绍有三个儿子，袁谭袁熙袁尚。袁绍的续弦刘氏溺爱小儿子袁尚，就整天在袁绍面前夸他如何敬老爱幼文韬武略。袁绍枕头风听多了，就有了立袁尚为后的打算，但一直不曾明言。建安元年袁谭进攻在青州的孔融。孔融是个儒生，哪里见过真刀真枪，当时就吓跑了。从此，袁谭在袁绍手下一直出任青州刺史。后来袁绍又把次子袁熙派去当幽州刺史，外甥高干为并州刺史，唯独留小儿子袁尚在身边，如何打算不是明摆着嘛。沮授生前就劝袁绍，这么做将来自找麻烦。袁谭袁尚都不是傻瓜，为了谁能继承父业而明争暗斗，手下的谋臣也是各有彼此：郭图辛评依附着长子袁谭，逢纪审配却一直为袁谭所厌恶。袁绍病入膏肓，连明确的遗嘱都没能留下就升天了。大家都认为长子袁谭应名正言顺地继位，审配等人却担心这样一来自己就要倒霉，于是炮制了袁尚即位的遗嘱。袁谭从青州回来奔丧，一看自己不能即位，一气之下，自称车骑将军跑到了黎阳。黎阳是抗击曹操的前线，袁谭此举到未必全是私心。然而，袁尚害怕这个哥哥什么时候反水，不肯多给他兵马，还派逢纪跟随（监视）。袁谭一看，这可是黎阳，这么点兵马与其说是抵抗曹操，不如说是在鼓励曹操，只好忍气吞声地请他弟弟多给点人。审配等人商量半天，不行，不能多给（审配在三国演义里一副义士形象，其实这一段的行径，简直就是赵高）。袁谭当即就火了，立刻把那个逢纪杀掉出气。曹操一看有这样的好事，建安七年九月又大打出手，渡过黄河直奔黎阳。这下子袁尚也坐不住了，留审配坐守邺城，自己亲自出兵援助。哥俩两个也不是曹操的对手，连战连败后勉强依靠营寨险阻固守，当起了缩头乌龟。
正面打不赢，这两个难兄难弟就想从四周给曹操制造点麻烦。袁尚命令自己任命的河东太守郭援联合高干，匈奴南单于等进攻河东，并派使者游说马腾，马腾暗地里答应了。曹操任命的司隶校尉钟繇（郭援的舅舅）立刻率兵在平阳包围了南单于，尚未攻克时外甥郭援带着大军又来作对。寡不敌众，有人劝钟繇撤兵逃命，这位司隶校尉不同意：“袁氏还很强胜，关中诸侯暗中和他们勾结，之所以还没有明目张胆地反叛，就是因为顾及我的威名。现在逃跑是示弱，这是不战自败的胡闹。郭援为人刚愎好胜，必然轻敌。如果他们胆敢渡汾河而来，我们半渡而击，一定可以获胜！”然后立刻派人去马腾那里，以利害劝说马腾来帮忙。面对两边的拉拢，马腾犹豫不决，但最终不敢冒着反叛朝廷的罪名帮袁氏兄弟，而是在付干的劝说下派儿子马超领军去帮钟繇。而郭援果然轻敌冒进，在汾河被一举击溃。马超的勇将庞德亲斩郭援，但却不知道杀的是谁；钟繇只听说外甥被杀，也活不见人死不见尸。晚上收兵后，庞德的口袋里滚出一颗人头，钟繇当即放声大哭。庞德吓坏了，连忙道歉。钟繇收住眼泪：“他虽然是我外甥，现在是国家的反叛，公事公办将军你又何必道歉！”
刘表听说曹操又和姓袁的干上了，就派刘备带领兵马北进，欲坐收渔利。曹操派夏侯惇于禁等抵抗。刘备突然一把火烧掉了自己的营寨向南逃跑，夏侯惇当时就要追击。李典感到奇怪：“敌人无故退兵，一定有诡计。南方的道路狭窄而且草木茂盛，不能追。”夏侯惇不听，就派李典这个胆小鬼坐镇后方，亲自进兵，结果果然中了埋伏，一败涂地。李典连忙来救援，刘备也撤了兵（注2）。曹操虽然在西方南方都遇到了麻烦，但却都顶住了对手的攻势。袁谭袁尚战略目的达不到，只有等着挨打了。
建安八年（公元203年）二月，曹操又对黎阳发起强大的攻势。袁谭袁尚再也顶不住了，败退到了邺城。袁氏在和曹操作战中败仗不少，但丢失地盘还是第一次。四月，曹操追到邺城，毫不客气地把周围的麦子全收了。兵精粮足之时，大家纷纷请求一鼓作气攻破邺城。然而，郭嘉看到兄弟两个内耗不断，就建议：“袁绍溺爱这两个儿子，立谁继承家业一直没有定论。如今他们明争暗斗各有党羽，面对外来的压力尚能同仇敌忾。如果我们撤兵，他们一定会势不两立。不如先撤兵向南攻击刘表，看一出好戏。那时候收拾这两个活宝，就易如反掌了。”曹操心中暗道妙计，当年五月撤了兵回许昌修整。
袁谭看到曹操退兵，和袁尚商量：“我的人马武器不足铠甲不精，因此屡战屡败于曹操。如今曹操退兵，大家都有回家的心思。趁他们还没有渡黄河，如果出兵攻击，一定能大获全胜。”袁尚一听，就明白了：“这家伙变着法子要兵马器械，到底想干什么？还是不服我吧！哼！”于是，把他哥哥的要求当了耳旁风。袁谭火冒三丈，当即在辛评郭图的怂恿下火并袁尚。然而，不但兵败被打跑到南皮，手下的将领郡县一听这种时候袁青州居然还作这样亲者痛仇者快的事，纷纷反叛了袁谭。袁谭时不时称孤道寡，这次真的成了孤家寡人。八月，在曹操开始征讨刘表的同时，袁尚亲自攻打袁谭并大获全胜。袁谭逃到刘备曾战斗过的平原死守。在袁尚的猛攻下，袁谭无奈之下认贼作父，派辛评的弟弟辛毗去向死对头曹操求援。刘表写信给这两个兄弟俩，劝他们和解。“胜利”在望的袁尚不听，那个困窘不堪的袁谭也不听。曹操成大业，有“可以无洪，不可无公”的弟弟，孙权成大业，有“你不如我，我不如你”的哥哥。这一对兄弟除了继承了袁绍袁术手足相残的基因，又有什么？
辛毗到了曹操那里，说明来意。曹操的部下大多认为刘表实力强大不能忽视，而袁氏兄弟已经不是对手，不用担心。然而，为了防止死灰复燃在荀攸和辛毗等人的劝说下（注3）曹操下定斩草除根之决心立即挥师北上。冬十月，进驻黎阳。袁尚听说曹操又渡过了黄河，连忙撤兵回邺城死守。袁尚的部将吕旷吕翔兄弟两个叛逃归顺曹操后，袁谭暗地里刻了两个将军印给他们拉拢。这下子弄巧成拙，曹操顿时就明白了：袁谭这臭小子不老实！然而，表面上还是让儿子娶了袁谭的女儿，结亲来拉拢。曹操当然不会再为这个三心二意的臭小子卖命，带领人马回许昌休整。
袁尚一看曹操走了，立刻就回去继续攘外必先安内的大业，收拾袁谭。建安九年（公元204年）二月，再度亲自攻打平原，留审配苏由等人守邺城。曹操哪里会放过这样的机会，立即动兵攻打邺城。苏由大概是看到袁氏兄弟内讧不已万念俱灰，暗中投降曹操欲作内应。机关败漏后逃出邺城投降了曹操。曹操进逼到邺城下，堆土山挖地道强攻。看到强攻不能得手，曹操改变策略，留曹洪继续攻击，自己亲自平定邺城外围。曹操兵锋所向，各郡县或破或降，邺城的外援包括粮道都被切断。五月，曹操放弃了土山地道的攻势，改挖长堑，深达两丈，然后引漳河河水淹城。城中外援断绝，官兵军民饿死过半。
七月，那个袁尚看到自己的老巢实在坚持不住了，就带领一万多人马回援。这时，邺城已经被围攻达三个月。袁尚派了个主簿李孚先进邺城去通报消息。这个李主簿看到邺城被围得水泄不通，哪里进得去？于是就想了一条妙计。先把自己打扮一番，待着几名随从，在一天晚上大摇大摆地来到曹操军营，自称是个都督。看到突然来了个首长，曹操士兵不敢怠慢。这位李都督就作出一副检查工作的样子，从北向南走一路骂一路，什么士气不高，什么后勤不力，什么嫖娼聚赌，什么计划生育...就这样穿透了曹操的军营。来到邺城脚下的军营，看到邺城就在眼前，却又找茬大发雷霆地训斥曹军士兵。士兵们被一通臭骂，晕头转向+胆战心惊时，这位李都督却突然来了个快马加鞭，带着随从就跑到了邺城脚下，被袁军接应进了城。曹操听说，哈哈大笑：没什么了不起，他进去后还会出来，你们小心点，看他怎么出得来！李孚也知道这样的诡计只能用一次，就劝审配放城中几千老弱病残打白旗离开邺城来节省城中的粮草，自己也混在难民中逃回了袁尚的军营。
曹操听说袁尚回来救援，手下人都劝他：归师勿遏，还是退避一下。曹操说：他们要是从大路来，我当然退让。如果从西山小路来，那么一战可擒。从大路来说明有决一死战的勇气，还是躲着点；从小路来则是逃命而已，当然要痛打。袁尚果然从小路来，和城中内外夹击欲打破曹操的包围。然而，两头都被曹操打败。审配逃回邺城死守，袁尚被曹操全力围攻，吓得要投降。曹操不听，反而加紧攻势。袁尚趁夜里逃到祁山（注4）。这时他手下的将领马延等又临阵降曹，于是袁尚一败涂地。曹操缴获了他的印绶节钺衣服后，拿到邺城外耀武扬威，邺城守军士气一落千丈，只有审配还命令死守。然而，这样的颓势连审配的亲属都失去了信心，八月审配的侄子审荣偷偷打开东门放进了曹军，审配孤掌难鸣奋战后被俘获。曹操看到审配忠义，就想看在各为其主的份上招降。但审配坚决不投降，曹操就成全他作了烈士。至此，袁氏经营多年的老巢邺城被曹操攻克。九月，曹操由兖州牧迁冀州牧，从此把邺城作为了自己的老窝。
建安九年（公元204年）曹操攻克邺城后，又花了两年左右征讨袁氏的余党。袁谭袁熙袁尚和高干等人虽然一会叛一会降上窜下跳，无奈大势已去众叛亲离，到建安十一年冬为止被曹操彻底打垮。袁谭高干被杀，袁熙袁尚被迫流亡国外逃到了乌桓。建安十二年二月曹操回到邺城论功行赏稍事休整后，进攻乌桓要斩草除根。当年夏天曹操奇袭白狼大破乌桓人马，一战斩蹋顿并招降胡汉人口二十多万。袁熙袁尚又逃到辽东。曹操看准袁氏和公孙貌合神离互相疑忌后按兵不动，公孙康果然砍了袁熙袁尚的脑袋向曹操请功，袁氏势力覆灭。曹操安抚边境后，当年十一月回师，在回师途中借乐府《步出夏门行》旧题，写下了脍炙人口的《观沧海》《龟虽寿》组诗。诗中描写河朔一带的风土景物，抒发个人的雄心壮志，反映了曹操踌躇满志、叱咤风云的英雄气概。
