恰好这时，偏将军徐晃的部将史涣抓到了袁军的一个探子，解到徐晃营里，盘问下来，才知道袁绍派将军韩猛从冀州押运几千辆粮车到官渡北面几十里的故市（今河南延津境内），早晚就可以到了。徐晃忙把这消息告诉了曹操。荀彧说：“韩猛有勇无谋，瞧不起别人。要是带领几千骑兵在半路上袭击，他必定没有准备。粮食被烧毁，袁军必然慌乱起来。
曹操听了，就派徐晃和史涣带着骑兵出发，跟着又派张辽和许褚两员大将前去接应。
果然，韩猛于当晚押着几千辆粮车过来了。进入山谷时，徐晃和史涣突然杀出来。韩猛心慌意乱地对付着徐晃。史涣带领一部分骑兵从后面放火烧粮草，韩猛抵挡不住，仓皇逃了。
袁军的将士望见北边起火，火速报告袁绍，袁绍正要打发人去探听详情，韩猛的败兵跑来报告了。袁绍一听粮食被毁，立刻派张郃和高览两将军俞去对敌。
这两人领兵到了半路，正碰上徐晃和史涣烧了粮车往回走。这真是冤家狭路相逢，两军一接触，便打了起来。交锋没多久，背后张辽和许褚的兵马赶到，杀散袁兵，四个将军会在一起，急匆匆赶回官渡去了。
韩猛只身回报袁绍，袁绍气得要杀韩猛。众将官代他求情，韩猛被免了死罪。
这时，审配对袁绍说：“路上的粮车被毁，数量有限，乌巢（在延津近旁）可是藏粮之地，得派精兵守卫呀！”
袁绍听了，漫不经心地回答说：“我早就准备了。你还是回邺城去，监督粮草的筹集，将粮草不断地向乌巢运送。”审配被打发去了。
这年的10月，袁绍又派军队到乌巢去取粮草。
沮授又对袁绍说：“乌巢那儿要加强防卫！运粮道上也要派军队巡逻，提防曹军劫粮！”
袁绍听了，摇摇头，不以为然，没回答他。他想：乌巢离大营只四十里路，那里已有淳于琼的一方人马守卫，怕什么？
沮授见袁绍不答理他，便闷闷不乐地退了出去。他刚出门，另一个谋士南阳人许攸进来，他是来给袁绍献计的。
原来，曹营里也缺粮食，曹操特地打发使看到许都去催。这个使者被袁军捉住，送到许攸那儿。许攸搜出曹操写给荀攸催粮的信，就赶来对袁绍说：“曹操屯兵官渡已经8个月了，许都必然空虚。我们只要分一路人马趁着夜色去袭击，一定能拿下许都。曹操在官渡缺粮短草，我们两路夹攻，定能活捉曹操。”说着，他把曹操屯粮的信递给了袁绍。
袁绍看完信，说：“曹操诡计多端，你怎么知道这封信不是故意写给我们看的？这是诱敌之计，我可不上他的当！”他把信扔给了许攸。
许攸万没想到他的计策会遭到袁绍一口回绝，便灰心丧气地站到一边，不再开口。刚巧审配从邺城派人送信来。袁绍拆开一看，信上写的先是报告运粮的事，接着全是控告许攸的话。大意说，审配查出许攸在冀州受了多少贿赂，他的子侄侵吞了多少公款，如此等等。审配已经把许攸一家和子侄等收进了监狱。袁绍看罢，不由大怒，指看许攸的鼻子斥责道：“你贪财受贿，又不能管教好子女，还有脸面在我面前指手画脚呀？我本该将你斩首，看在你过去的份上，饶恕了你，以后可不许再多嘴多舌了！”许攸听了，真悔恨交加。他退出袁府，本想一死了之，可又于心不甘。再想想过去跟曹操也有交情，何必一定要赖在这里？他叹了口气，没再回家，就投奔曹操去了。
许攸趁着夜色，一路小跑，奔到了曹营附近的一片小树林里。这里埋伏着一支曹操的士兵。士兵们将他捉住。许攸说：
“我是丞相的老朋友。快去通报，说南阳许攸来拜访。”士兵们不敢怠慢，一面去通报，一面领着他到了大营。
这时，曹操已脱了衣服，准备睡觉，一听说许攸来了，竟来不及穿靴，拖着鞋出来迎接了。他高兴得拍着手说：“哎呀，子远（许攸字），您肯来，我就好啦！”
许攸与曹操原来是对好朋友。两个人一坐下，曹操就跟他商量如何对付袁绍。
许攸说：“有人说许都空虚，教袁绍兵分两路出击：一路进攻官渡，一路袭击许都，叫你顾此失彼，难以应付。”
曹操听了，吓出一身冷汗，说：“那还了得，是谁献的这个毒计？”
许攸笑着说：“还有谁呐？只是袁绍不听这个人的话，还把他一家老小下了监狱，他被逼得只好改换门庭了。”
曹操无限感激地说：“袁绍不听您的话，怎么能不失败呐！现在您来了，我可要依靠您了。”
许攸问：“你营里还有多少军粮？”
曹操回答说：“还可以支持一年。”
许攸冷笑一声，说：“不对吧。”
曹操忙改口说：“半年半年。”
许攸生气了。他站起来说：“告辞了！”
曹操慌忙地把他按住，说：“怎么啦？”许攸责备道：“我诚心诚意来投奔您，可您为什么不能信任我？”
曹操忙解释：“请别见怪，这种事不好说。”又放低声音，凑近许攸的耳朵：“军营里只有这个月的粮了，您说怎么办呐？
许攸正色道：“内无粮草，外无救兵，失败就在眼前。我有一计，定能让您转败为胜：袁绍有粮食一万多车，全部囤积在乌巢，派淳于琼守护。淳于琼是个酒鬼，防备松懈，您只要派几千骑兵，偷偷地摸进去，将粮食烧了，不出三天，袁军不战自败。
曹操听了，连连点头，忙叫部下端来酒菜，两个人边吃边谈，直至后半夜。
第二天，曹操同亲近谋臣讨论许攸的建议。
张辽对曹操说：“囤积粮食的地方，袁绍怎么会不派重兵严加防守？丞相不可轻信，不要上许攸的当。”
曹操说：“许攸现在我们营内，他如骗我上当，自己怎么逃脱得了？再说，我们的粮食已快吃完，倘不采纳许攸的计策，就是袁绍不打过来，我们也会饿死。现在别无选择，只有发兵袭击乌巢。”
张辽又说：“如果非采纳许攸的计策不可，也要防备袁绍乘虚袭击我们呀！”
曹操笑着说：“关于此事，我已考虑好了。”他随即宣布行动计划：留下曾洪坚守大营，夏侯惇、夏侯渊带领一支人马埋伏在大营左边，曹仁、李典带领一支人马埋伏在大营右边，以备不虞，张辽、许褚在前，徐晃、于禁在后，自己在中间，率领五千精兵，趁着朦胧夜色，从小道去偷袭乌巢。当夜，曹军打着袁军的旗帜，每个士兵带着一捆干柴，每人嘴里都衔根筷子，马嘴用绳子缚着，静悄悄地出发了。走着走着，已进入有袁军驻扎的地方。袁军问他们：“哪儿来的？”他们回答得挺干脆：“袁公怕曹军来劫粮，派我们到乌巢去加强防守的。”袁军见打的是自家的旗帜，就让他们过去了。就这样，骗过了多处岗哨，顺利地到了乌巢。
曹军一到乌巢，就立刻散开，在袁军粮囤周围点燃干柴，大火顿时燃烧起来。袁军从梦中惊醒，望着熊熊烈火，一个个张皇失措，乱作一团。拂晓，淳于琼酒醒，见曹军兵少，又匆忙指挥军队出营迎战，阵势尚未摆好，曹操就命令军队奋起反击。淳于琼的兵士抵挡不住，只好退回营中固守。
袁绍得到乌巢粮囤被烧的报告，大惊失色。他出营一看，只见东北角上火光冲天，知道乌巢的粮草被烧，于是立刻召集文武官员们商议发兵去救。
谋士郭图说：“曹军劫粮，必然由曹操亲自率领，这下曹营空虚，我们可以派一部分兵马去救乌巢，用大部队去袭击曹操的大营。曹操知道大营挨打，就会赶回官渡。这样，我们不但救了乌巢，而且夺取了曹营。这就是孙膑‘围魏救赵’的打法呀！”
袁绍听了，就对张郃说：“你和高览快去攻打曹营。”
张郃不同意这个主张。他说：“不能这样。曹操劫粮，一定带足兵马，大营也会有防备。淳于琼要是打了败仗，乌巢一失，我们什么都完了。我们只有全力救援乌巢才是上策。”
郭图一听，发火了，责问张郃：“你说曹操对防守大营有了准备，他既要打乌巢又要守大营，他能有多少军队？”
大敌当前，袁绍不再让他们多争，便催张郃快去攻打曹营，另外派蒋奇去救乌巢。
正当曹操督励士兵进攻乌巢的时候，探子来报，说袁绍援军快赶到了。有人劝曹操赶快分出一部分部队前去打援。曹操考虑到，兵力一分散，力量将大为削弱，敌营攻不下，又打不败援军，必然两头落空，于是决心全力进攻乌巢。他下令说：“攻打敌营，不要管什么援军不援军，敌人不到背后，就不要向我报告！”于是，曹军全力冲杀，终于在敌人援军到来之前攻破了敌营，烧毁了敌人全部存粮。
蒋奇等带领一队人马向乌巢奔来，途中碰到淳于琼的残兵败将。蒋奇骂他们没用，叫他们站在两旁让自己的人马过去。没想到从淳于琼的队伍中站出张辽、许褚来，他们大喝一声：“蒋奇看刀！”蒋奇猝不及防，被张辽一刀砍下马来。原来曹操消灭了淳于琼的军队，把他们的旗帜和衣服都拿来，叫张辽和许褚的士兵扮成淳于琼的残兵败将去截住袁绍的援军。蒋奇中了计，落得个全军覆没的下场。
张郃、高览进攻曹营，只对付中路，没想到左边夏侯惇、夏侯渊，右边曹仁、李典，中路曹洪，一齐杀出来。袁军抵挡不住三路攻击，大败而逃。
他们还没有逃回大营，乌巢一些被割了鼻子的士兵倒先到了。这些士兵是曹操故意放了回来羞辱袁绍的。他们说话咿咿哇哇，把袁绍的鼻子都气歪了。袁绍问他们怎么丢了乌巢，他们回答说：“淳将军只顾喝酒，对敌人的袭击毫无防备。”袁绍气不打一处来，当即下令部下将淳于琼拉出门外斩了。
郭图站在一旁吓得发抖，忙将自己的过错推给别人。他凑在袁绍的耳边说：“张郃和高览见将军兵败将亡，心甚欣喜。”袁绍问：“他们为什么会这样呢？”
郭图回答说：“他们二人素有降曹之心，攻打曹营有意不用心，以致吃了败仗。”
袁绍听了，气得又派人去召张郃、高览快到大营里来受审。
此时，高览、张郃打了败仗，正怨袁绍指挥失当，现在见袁绍反派人来召他们去受审，他俩一狠心，杀了袁绍派来的人，带着自己亲信兵马投降了曹操。曹操当即封张郃为偏将军都亭侯，高览为偏将军东等候。
袁绍失了一个谋士（许攸），跑了两个将军（张郃，高览），乌巢的粮食又全烧了，白天提心吊胆，晚上更是坐立不安。果然，这天到了三更时分，曹军攻了过来，打头阵的还是自己人张郃和高览的士兵。他们本来是一家，有的还是朋友呐。张郃、高览的士兵一招呼，还真有一部分人跑过去了。袁军乱打一气，死的死，伤的伤，投降的投降，到了天亮，各自收兵，袁绍这边的人马去了一半。
袁绍正在大营惊惶失措的时候，将士们进来报告：“外面沸沸扬扬地传说曹操分兵两路：一路取酸枣，进攻邺郡；一路取黎阳，截断我们的归路。”袁绍一听到这个消息，马上派三万人马去救邺郡，再派三万人马去救黎阳，连夜起行。其实，曹操哪来这么多兵马分两路进攻？他是采用了许攸的计策，叫人到处去散播这消息，使袁绍中了计。
袁绍六万人马分两路退去。曹操探听到袁绍果然调动兵马，就指挥全军，冲杀过去。袁军不敢对阵，四散逃走。袁绍和他儿子袁谭来不及戴头盔，穿铠甲，就穿着便服，戴着头巾，上了马带着八百多骑兵，匆匆地渡过河去。曹操没料到袁绍这么早就跑了，赶紧过河追赶，但已追不上了。
曹操大获全胜，前后杀伤和俘获袁军七八万人。袁绍抛弃的辎重，珍宝，绸缎以及图书档案等全归曹军所有。沮授来不及渡过，被曹军拿住，送到大营里。他大声嚷嚷地说：“我不是投降的。既然被俘，就处死我吧！”曹操过去跟他也有交情，好言相劝说：“袁绍无谋，不用您的计策，以致失败。现在天下未定，我正需要您共同商议大事，请不要固执了。”曹操免了他的罪，将他留在营里。可是沮授偷了马匹，准备逃回袁绍那边去，曹操这才将他杀了。
官渡之战，袁绍的主力部队基本上被消灭，曹操的兵力大大增强，为他统一北方，奠定了基础。