1.官渡之戰
公元200年，袁紹挑選10萬精銳步兵、1萬騎兵，以黎陽為大本營；命令顏良為先鋒，渡河進攻白馬。曹操用荀攸之計，揚言渡河抄襲袁紹後路，袁紹命令顏良分兵一半到延津阻擊曹操渡河；曹操命令於禁固守延津，以張遼、關羽為先鋒，自己親自領主力直撲白馬，與東郡太守劉延夾擊顏良，顏良遂陣亡。袁紹大怒，命令全軍渡河；又命另一心腹大將文醜與劉備為先鋒，直撲白馬。曹操放棄白馬，向延津撤退，並親自帥精銳殿後，並故意放輜重；文醜、劉備帶6000多騎兵追擊，四散搶輜重；曹操乘機命令攻擊，袁軍大亂，文醜本人也被殺；曹操為誘敵深入，退回官渡。袁紹又不聽田豐的計謀，並將他押送到鄴城。袁紹擺開聯營，步步進逼；曹操作出反應，命令於禁、樂進攻擊兩翼，大勝。袁紹為贏得勝利，在南方向李通、劉辟策反；李通不背叛反而領兵消滅暗通袁紹的地方豪強；曹操又命令曹仁、徐晃帶領騎兵星夜前往鎮壓劉辟、劉備。袁紹一計不成，又生一計，寫書讓江東孫策北上偷襲許昌；曹操謀士郭嘉認為孫策過於輕佻，必死於刺客之手，果然不久，孫策受到仇人阻擊，傷重而亡（一說乃郭嘉暗中派遣曹操手下猛士殺孫策）。曹操與袁紹相持日久，軍糧不足，意欲退回許昌，荀文若力勸曹操堅守，並最大限度支援前線。公元200年10月，曹操命令曹仁、徐晃等偷襲袁紹大將韓猛，燒毀韓猛押運的幾千車糧草。袁紹謀士許攸建議袁紹派偏師偷襲許昌，搶走漢帝，遭到拒絕後又因為家屬被審配收監，許攸無奈投靠曹操，並建議曹操偷襲袁軍糧草堆放地烏巢；曹操留下曹洪等守大營，自己領夏侯淵、張遼、曹仁等直撲烏巢，同時命令徐晃偷襲袁軍另外一糧草堆放地故市；曹軍假裝袁軍，騙過袁軍的盤查，偷襲烏巢。消息傳到袁紹耳中，袁紹不聽從大將張合應重兵救烏巢的建議；卻聽從謀士郭圖意見命張合、高覽率重兵強攻曹軍大營，隻派出少量騎兵救烏巢。救兵到達烏巢，曹操先集中全力攻下烏巢袁軍營，擒守將淳於瓊，燒毀所有物資；再回頭擊敗來救的袁軍騎兵；同時徐晃也攻下故市，燒毀所有的物資。消息傳到袁軍大營，郭圖為免獲罪，造謠說張合為烏巢之敗而幸災樂禍，同時派人通知張合說袁紹要殺張合，張合無奈投降曹軍。曹操遂大舉反攻，袁軍毫無鬥誌，大部分投降曹軍；袁紹等人僅僅與800親兵逃走；後7萬多投降的士兵被曹操下令活埋，天才謀士沮授為曹操誠意所動而投降，後得知家屬在河北安好意欲北逃而被殺；袁紹另一重要謀士田豐被聽信讒言的袁紹所殺。官渡大戰，可以說是三國時期最精彩的戰役，也是戰爭史上著名的範例；它標誌著曹操正式稱雄於北方，為北方的統一打下了基礎。
2.赤壁之戰
公元208年，劉表病重，孫權於是加緊時機向荊州進攻；投靠劉表、駐紮新野的劉備也借口抵禦曹操和孫權，把所屬軍隊擴充到幾萬人，並命令關羽於樊口大力訓練水軍，準備搶奪荊州；劉表長子劉倚為後母蔡氏家族所逼，進駐夏口。8月，劉表病死，次子劉宗在實力派舅舅蔡瑁兄弟、張允、蒯越等的支持下，任荊州牧。曹操於是率領大軍迅速從葉、宛的小路南下，擊敗劉備守軍，占領新野；劉宗在王粲、蒯越、蔡瑁等人的建議下投降曹操。劉備企圖占領南郡（江陵），依靠那裏大量的物資抵抗曹操；曹操得知劉備意圖後，自己親自率領5000精銳騎兵星夜追擊劉備，由於大量百姓跟隨劉備南下，曹軍於當陽長阪為追上劉軍，而關羽、諸葛亮已經事先撤退到夏口，劉軍大敗，劉備、趙雲等“僅以身免”；劉備無奈隻好改變主意，退回夏口。曹操取江陵後，又攻取、招降了荊州8郡，受降劉宗水、陸軍達10萬人；劉備於是派諸葛亮與孫權結盟，孫權在聽取了周瑜、魯肅、諸葛亮的分析後，決定抗曹，並命令周瑜、魯肅、程普帶3萬多水軍與劉備回合。11月，曹操率領10餘萬大軍，進攻夏口的劉備；曹操水軍在赤壁與孫劉聯軍遭遇交戰失禮，曹操領主力到達後，大軍在烏林駐紮；由於水土不服，曹軍大量染上血吸蟲病。為了克服曹軍不適應水戰的缺點，曹操命令把大部分船隻用鐵索連起來，形成為日後慘敗致命的“連環船”。周瑜、黃蓋等人發現連環船有不易躲避火燒的致命弱點，決定利用火攻；通常冬天吹北風，而江南由於氣候問題，每年在12月有幾天是反常吹東南風；為方便縱火，周瑜、黃蓋使出“苦肉計”，曹操被蒙騙上當。在一個北風轉東南風的夜晚，黃蓋詐降，成功縱火，曹軍大亂，聯軍乘機進攻；曹軍大量燒死、淹死、投降，曹操在親衛隊的保護下，倉皇從華容道逃回江陵；為避免戰船落入聯軍手中，曹操命令放火燒毀其他營寨的所有戰船。同時孫權在南方進攻合肥，曹操無奈命令張遼、樂進、李典星夜馳援合肥；留下曹仁、徐晃守江陵，自己退回許昌。一年後，曹操命令曹仁、徐晃退出江陵，防守襄陽、樊城，荊州大部分於是落入劉備、孫權手中。209年，孫權從東線進攻合肥，於合肥為劉馥所擋。曹操10餘萬大軍，敗給了隻有5——6萬的孫劉聯軍，主要的原因是血吸蟲病的流行和水土不服令北方軍隊喪失了戰鬥力，而曹操過於驕傲輕敵是主要的主觀原因；而聯軍充分的利用了各個有利的條件，所以贏得勝利是理所當然的事情。赤壁之戰，曹操的所有水軍全部喪失，而劉備、孫權在赤壁之戰後實力大大增強，曹操失去了在短時間內統一中國的機會，對後世的影響相當大。