烏巢在濟水北岸，曹軍全部人銜枚，馬束口，抱著柴草直奔烏巢。途中遇到巡崗袁軍，對不上夜號，隻好強渡濟水。曹操命中郎將朱靈、路招率軍五千撲向袁紹軍營，自帶五千兵馬渡過濟河。
袁紹很快得知曹軍來襲的消息，急忙召來監軍沮授、別駕荀諶、主薄郭圖等人。袁紹詢問荀諶該如何應敵，荀諶沉思片刻道：“曹軍趁夜來襲，且隻有一路兵馬，很明顯是聲東擊西，我猜他們的目標必是西麵的故市。故市是咱們的糧草囤積地，曹軍必會派兵去偷襲。請主公兵分三路，一路撲滅東麵曹軍，一路援救故市，一路佯攻曹軍大營。”
袁紹正要下令，沮授忙阻攔，“主公，依我看，曹軍的目標未必是糧草大營，如今許攸必定投靠曹操，以許攸對咱們的了解，他絕對會建議曹操偷襲淳於瓊的新糧。故市有蔣奇的一萬大軍，還有道道關卡，曹軍根本占不到便宜。而烏巢就不同了，淳於瓊夜宿烏巢，必定沒有防備。我料曹軍主動來攻是假，夜襲烏巢是真，應該迅速護住糧草，那可是咱們一個月的依靠。”
這時護衛來報，故市方向出現曹軍。袁紹大笑道：“曹操果然想襲擊我的糧草大營！迅速召集眾將，大營議事！”不久眾將齊到大營，突然濟河沿岸護衛傳信，曹操強渡濟河而去。袁紹大驚失色，一拍大腿，“壞了，曹賊真衝著烏巢去了！許攸必定降了曹操，否則曹操絕不可能知道淳於瓊正夜宿烏巢。如今三路出擊襲擊我軍糧的計謀必是許攸出的毒計，你們說該怎麼辦？”
沮授急忙道：“派出大軍援助淳於瓊，同時派軍斬斷曹軍退路，曹軍必定有去無回！”荀諶也催促道：“主公，不必遲疑，依我看曹操強渡濟水，必定是做好了破釜沉舟的打算。即便燒了烏巢軍糧，他也隻能退往東郡。咱們迅速撲向烏巢，曹操必定東逃，接著咱們槍頭一轉進攻曹操大營，曹軍必敗！”
這時主薄郭圖眼轉一轉，不禁大笑道：“主公何必一味防守？我有一計，可破曹軍。曹操兵分三路，至少兩萬大軍出營，現在曹軍營寨必定空虛。咱們派兩萬大軍撲向曹營，曹軍必敗無疑！”
寧國中郎將張郃急忙駁斥：“主公切莫聽信主薄的，曹軍趁夜偷襲烏巢，淳於將軍沒有防備，要不了多久就會被攻陷。一旦烏巢糧草被燒，咱們的大軍頃刻瓦解。而曹軍營寨堅固，之前四萬大軍都沒有攻陷，如今兩萬大軍如何能攻下？何況曹操既然打算夜襲烏巢，自家營寨怎麼可能沒有防備？”
郭圖不屑一笑道：“這話簡直如癡人說夢，如今曹操夜襲烏巢，又派人進攻咱們大營，說明襲擊烏巢的曹軍已經有了防備，這個時候派兵去援助烏巢，隻會陷入膠著戰。何況消息傳來，烏巢說不定已經出事。再派軍前往，必是徒勞。不如派輕騎兵前往援助烏巢，再重兵進攻曹營。如果取勝，曹軍必敗；即便不勝，咱們也可以圍魏救趙，迫使曹軍回援。”
眾人爭執不下，袁紹一錘定音：“罷了，我意已決，立刻出兵進攻曹軍大營。張郃、高覽，命你二人領兵兩萬前往進攻曹營，務必攻下。韓猛，命你率領騎督呂威璜等人前往馳援烏巢，調撥三千輕騎兵給你，務必救下淳於瓊。討逆將軍崔巨業，命你率領本部人馬留守，護衛我軍大營。”
待拂曉時分，曹軍已經逼近烏巢。曹操命人順風點火，攻向烏巢。淳於瓊大驚，一邊撥出五千人馬死守，一邊親自領兵五千出戰。兩軍在烏巢外鏖戰，死傷慘烈。張繡一馬當先，與淳於瓊鏖戰一處。兩人上次沒有分出勝負，這次再度搏殺。曹軍都是精銳，個個身經百戰，殺得淳於瓊大軍節節敗退。淳於瓊見大事不妙，忙率領敗軍退入烏巢，據守營寨。曹軍急攻，袁軍死守，一時半刻竟攻不進營寨。
韓猛率領騎督呂威璜等迅速撲向烏巢，卻在半途被朱靈和路招大軍阻攔。原來朱靈虛晃一槍，很快從袁紹軍營撤離，攔在濟河邊。兩軍鏖戰，朱靈大軍節節敗退。