這時西麵曹仁大軍在故市遭遇蔣奇大軍截殺，不僅沒有占到便宜，反倒死傷慘重。曹仁、徐晃、張遼奮力衝殺，依舊不敵蔣奇大軍。蔣奇力戰張遼，難分高下。眼見占不到便宜，曹仁急得殺紅了眼，誓死不退。
三處戰鬥都進入白熱化，難分高下。待天色大亮，張郃、高覽率軍兩萬急攻曹軍大營。荀攸、曹洪守營，紛紛下令死守。張郃鏖戰幾個時辰，始終沒能攻入曹軍營寨。
眼見日上三竿，曹操心焦如焚。突然護衛來報，朱靈、路招大軍被韓猛數千輕騎兵擊潰，韓猛正率軍撲向烏巢。曹操拔劍怒斬傳信兵，疾呼道：“袁紹的援軍已經被我軍擊潰，眾將迅速攻入烏巢，第一個攻入營寨者賞千金，封列侯！”曹軍奮勇殺敵，淳於瓊下令死守，誓死不退半步。曹操氣得破口大罵，這時護衛再報：“啟稟將軍，韓猛上千人馬正突襲我軍後部！”曹操再次怒斬傳令兵，命曹休、許褚領親衛兵抵擋韓猛大軍。
曹休、許褚得令，一起領著數百親衛兵阻攔韓猛大軍，許褚身先士卒，直奔韓猛，二十回合斬殺韓猛。乘勢衝殺，接著不到二十回合斬殺呂威璜，擋住韓猛輕騎兵。曹操趁機猛攻，在正午之前衝入營寨，斬殺五千，俘虜兩千，大敗淳於瓊大軍。
曹操立刻下令縱火焚燒十幾萬石軍糧，接著回軍大敗韓猛所部騎兵。見俘虜太多，曹操笑道：“把這些俘虜的鼻子全部割了！”於是連淳於瓊在內所有人的鼻子全被割掉，頓時慘叫聲連連。曹操又派人把這些鼻子連同拉糧車的牛舌頭一同送往袁紹大營，以震懾袁紹。接著命人把淳於瓊押到跟前，笑問：“當初咱們一起位列西園八校尉，多年不見，賢兄你混得好慘啊，這是什麼緣故呢？是跟錯了主子，還是豬油蒙了心？”
淳於瓊怒不可遏，“五十裏外就是主公大營，他不肯派大軍援救，我有什麼辦法？他如此處事，怎麼能不敗？你今日取勝不過是天意，即便不是你，換成別人也能取勝。如果你來守烏巢，我率軍夜襲，一樣能勝，你有什麼可炫耀的？”曹操大笑，欣然點頭道：“說得好，你有這樣的認識，足見我沒有看錯你。念在以往交情，我饒你一命。”許攸趁機阻止：“明公，你今日不殺他，他日難保他不會反你！你把他鼻子割掉了，他每日照鏡子都會痛恨那個割掉他鼻子的人。”曹操背脊一涼，當即命人斬殺淳於瓊。
見敗報傳來，袁紹大怒，便要親自領兵攻殺。監軍沮授急忙勸諫：“主公不可，眼下烏巢軍糧被劫，咱們士氣大挫。趁軍糧被劫的消息沒有傳出，迅速撤軍，才是上策。咱們還有四萬大軍，加上青州方向的三萬大軍，合計七萬大軍。隻要平安退回黃河以北，待軍糧齊備，再揮師南下不遲。否則繼續耽誤下去，一旦軍糧被劫的消息泄露，軍心立刻大亂！”
別駕荀諶也附和道：“監軍說的沒錯，曹操雖然焚燒了軍糧，可曹軍糧草依然短缺，且兵力損失慘重。主公請想，曹操三路出擊，西路大敗，東路也大敗，唯獨烏巢大勝。不過烏巢鏖戰，從早晨持續到中午，曹軍必定損失慘重。我料官渡兵馬不會超過三萬，而咱們有七萬大軍，袁強曹弱局麵並沒有改變。隻要咱們迅速撤軍，保全這七萬大軍，勝負未可知啊！”
主薄郭圖害怕袁紹秋後算賬，趁機進讒言：“主公，烏巢守軍從早晨守到中午，而張郃二人卻一直沒能拿下虛弱的曹軍主營，由此可見，張郃二人根本沒有盡全力攻打曹營。之前張郃就一直反對攻打曹營，這次必定是有意想證明自己是對的，所以故意耽誤戰機，造成我軍大敗！”沮授冷笑道：“主薄巧舌如簧，明明是自己的錯，卻推卸責任，這是大丈夫所為嗎？”袁紹心煩意亂，立刻下令撤軍。
不久烏巢戰敗的消息傳來，張郃火冒三丈，痛恨不已。接著聽聞郭圖向袁紹進讒言，更是氣得破口咒罵。與高覽商議一番，於是率軍降了曹軍。曹洪擔心張郃是假降，不肯接納。尚書荀攸急忙勸諫：“將軍不可，袁軍烏巢大敗的消息已經傳開，這個時候張郃來降是明智之舉，有什麼可懷疑的？機不可失時不再來，有了張郃的一萬多兵馬，咱們實力大增，立刻便可以揮軍攻殺袁紹。”曹洪欣然點頭，急忙接納張郃等人，曹軍勢力陡然大增。