袁紹見幾戰不利，曹操兵力日漸強盛，心煩意亂。
時人報許攸克扣軍糧，袁紹遷怒許攸，意欲斬之。
許攸與曹操有舊，見事情緊急，於是徑投曹操處。
曹操聞許攸來投，大喜，厚待之。
許攸久在袁紹軍中，袁紹軍中虛實盡知。
在許攸的介紹下，局勢漸漸明朗，原來袁紹集中了冀、青、幽、並等處人馬，各處兵馬，依本部分別下寨，各自為政，彼此之間消息不靈，政令不通，如果偷襲，很容易得手。
更兼袁紹軍糧輜重，盡積烏巢，袁紹用人不當，撥淳於瓊守把，瓊嗜酒無備。
原來袁軍因為運糧車被徐晃史渙所燒，糧草轉運不便，就將供應輜重地前移，
屯積在袁軍大營以北約20公裏的烏巢（今河南延津東南），袁紹使淳於瓊率兵萬餘，押運糧車，沮授建議派出蔣奇在其外圍，以為巡邏，以備不虞。
但袁紹沒有聽從。
此舉埋下了很大的隱患。
最終導致袁軍的大敗。
正因史渙獲取敵軍情報，並燒毀敵人運糧車千餘輛，為曹操其後襲擊烏巢，取得最終的勝利創造了有利條件，史渙的功勞非常之大，導致袁紹的最終失敗。
史渙獲取敵情，燒毀敵人運糧車一事，後來得到曹操的高度評價。
許攸建議曹操選精兵詐稱袁將蔣奇領兵到彼護糧，乘間燒烏巢糧草輜重，則紹軍不三日將自亂矣。
曹操得此消息大喜，重待許攸，留於塞中。
次日，曹操自選馬步軍士五千，親往烏巢劫糧。教張遼、許褚在前，徐晃、於禁在後，曹操自引諸將居中：共五千人馬，打著袁軍旗號，凡過袁紹別寨數處，皆詐稱蔣奇之兵，果然並無阻礙。
及到烏巢，四更已盡。
曹操教軍士將出事前準備好的束草，束草內早已加入了神機營研製的烈性易燃火藥，周圍舉火，烏巢本來有防火器具，但火藥燃燒力迅速而高效，片刻之中，火光衝天，火勢四下蔓延。袁紹軍兵救火不及，懷疑曹操軍有神助，袁紹軍大亂。
頃刻間，糧草盡行燒絕，
淳於瓊夜間遭受曹軍攻擊，
由於無法判斷曹軍兵力，淳於瓊方寸大亂，在激戰中被曹軍猛將樂進殺死。
其部隊統兵的大將全部陣亡，淳於瓊、眭元進、趙睿皆被曹軍所殺。
袁紹認為曹操孤注一擲去偷襲烏巢，以烏巢的位置和重兵防禦，
曹操必定率領曹軍主力前往，而大營必定空虛，此時以主力趁機攻擊曹軍大營定可成功。
袁紹萬萬沒想到，曹操隻帶區區5千兵馬，就敢於深入自己幾十萬大軍內部四十餘裏，去攻擊烏巢，
曹軍大營卻留重兵防守，而大營又有曹洪軍的增援，袁紹進攻大營的計劃隻能是失敗了。
但是在這個環境下，相信諸葛亮都不敢以如此少的兵力冒險偷襲烏巢，曹操的膽識和軍事才能可見一斑。
雙方混戰之中，烏巢糧草被燒的消息傳到袁軍前線，袁軍軍心動搖，內部分裂。
袁紹方寸大亂，調兵無方，處處作戰不利。
張郃、高覽累諫袁紹不聽，知道袁紹非成大業之人，於是投奔曹操。