公元200年二月，一代枭雄袁绍统率大军浩浩荡荡进驻黎阳，欲与曹操逐鹿中原。袁绍派遣颜良袭取白马（现在的河南滑县东南），正式揭开了官渡之战的序幕。
同年四月，曹操自领大军挥师北进，以解白马之围。曹操听从手下谋士荀攸的建议，采用声东击西之计，先向白马以西的延津进军，营造曹军将要北渡黄河，从侧翼包抄袁军后方的声势，待到袁绍分兵救援，然后勒马衔枚、日夜兼程折向东方解救白马。
曹军果然杀了个措手不及，围困白马的袁军只得匆忙迎战，袁军大将颜良被斩杀，袁军只得撤退。曹操深知己方不过侥幸取胜，此非久留之地，于是号令白马军民向后方撤退。袁绍得此情报，再次主动出击，率军渡河追杀到延津之南。在一面山坡之下，曹军不再前进，并且释放牲畜，丢弃辎重。待袁军追赶上来，由于纪律不严，士卒纷纷哄抢曹军丢撒的诱饵，一时间阵形大乱。曹操抓住时机，带领仅有的的600骑兵迅猛杀出，出其不备，斩将搴旗，将袁军杀得落花流水，此役袁绍又失一员干将文丑。袁绍军不免军心动摇。然而双方的态势对曹操而言仍然是敌强我弱，大意不得，于是曹操识相地约束军旅，扼守官渡。
到了八月间，袁绍大军连营结寨，步步紧逼，横亘东西有数十里之广。曹军屡战屡败，只得消极防御，寄希望于天赐良机。袁军攻势汹汹，造楼车、堆土山，居高临下地向曹营射箭，曹军将士只得用盾牌蔽体才能走动。但曹操绝不会坐以待毙，曹军制造出一种叫霹雳车的投石器械，发射大石将袁军楼车砸得粉碎。
袁军一计不成、再生一计，指派将士挖掘地道，想用土龙攻击破曹营，曹操不甘示弱，又在营地开挖长壕守株待兔。两军你来我往，相持不下，两个月的时间很快过去了。曹操这边眼看难以维持生活，"百姓疲乏，多叛应绍，军食乏。"看来打消耗战曹操是没有胜算的。雪上加霜的是，袁绍又命刘备去汝南联合刘辟，从曹操背后插刀，幸而曹操派去的曹仁迅速稳定了局面。形势不利，曹操六神无主，写信和留守许都的荀彧商量，信中表示想要撤退。荀彧却胸有成竹，回信道："您用敌方十分之一的兵力都守了这么久，事情即将出现转机。"喝了点鸡汤之后，曹操鼓足勇气，继续熬下去。不久，命运女神果然眷顾曹操。此年十月，河北地区运来万余车粮食支援袁绍大军，淳于琼负责护送粮草，粮食囤积在乌巢，距离大营四十里。
无巧不成书，袁绍谋士许攸这个人十分贪财，袁绍显然已经喂不饱他了，许攸便毅然决然地来投曹操，作为投名状，献上偷袭乌巢之计。曹操大喜过望，立即亲自率领五千精锐，穿着袁军服饰，举着袁军旗号，借着夜色掩护，抄小路偷袭乌巢。曹军到达目的地后，遍地放火，袁军一时间四面楚歌，淳于琼只得固守在营地。袁绍闻此消息，非但不以为忧，反而灵机一动，认为这正是以牙还牙，偷袭曹操大营的良机，因此不听属下劝谏，仅向乌巢派出少许授兵，而命张郃、高览带领主力部队围攻曹操大营。袁军救兵赶到乌巢后，曹操正在攻打乌巢本营，左右见来势汹汹，请曹操"分兵拒之"。曹操断然拒绝，喝到："敌人都在背后了，还说这些！"曹军置于死地而后生，反而攻破敌营，斩杀淳于琼，将敌人的后勤物资尽数焚毁。
反观袁军这边，张郃、高览对曹营久攻不下，火上浇油的是，乌巢失守的消息传来，军心动荡。加上郭图谗害张郃，说他幸灾乐祸，图谋不轨。张郃又怒又怕，与高览一起投降了曹操。袁绍方自乱阵脚，如鸟兽散。曹军势如破竹般大败袁军，歼敌七万之众，缴获珍宝无数，袁绍、袁谭父子率残兵狼狈逃回黄河以北。官渡之战以曹军胜利告终，既在意料之外，也在情理之中。
物质条件上，曹操一方不如袁绍，但主观方面，曹操头脑清醒，分析问题精到，又胸怀宽广，从谏如流，善于利用大众心理，充分发挥了人的主观能动对历史的改造作用。而袁绍却几乎就是稳稳当当的反面教材，骄敌轻进、好谋无断，给了敌人以可乘之机。
