劉備逃到了鄴城（冀州的治所，在今河北臨漳西南），袁紹才感到曹操是個強大的敵人，決心進攻許都。原來勸他攻打許都的田豐，這時候卻不讚成馬上進攻。他說：“現在許都已經不是空虛的了，怎麼還能去襲擊呢！曹操兵馬雖然少，但是他善於用兵，變化多端，可不能小看他。我看還是作長期的打算。”
袁紹不聽田豐的話，田豐一再勸諫，袁紹反認為他擾亂軍心，把他下了監獄，他向各州郡發出文書，聲討曹操。公元200年，袁紹集中了十萬精兵，派沮授（沮音jū）為監軍，從鄴城出發進兵黎陽（今河南浚縣）。他先派大將顏良渡過黃河，進攻白馬（今河南滑縣）。
這時候，曹操早已率領兵馬回到官渡，聽到白馬被圍，準備親自去救。他的謀士荀攸勸他說：“敵人兵多，我們人少，不能跟他硬拚。不如分一部分人馬往西在延津（在今河南延津西北）一帶假裝渡河，把袁軍主力引到西邊。我們就派一支輕騎兵到白馬，打他個措手不及。”
曹操采納了荀攸的意見，來個聲東擊西。袁紹聽說曹操要在延津渡河，果然派大軍來堵截。哪兒知道曹操已經親自帶領一支輕騎兵襲擊白馬。包圍白馬的袁軍大將顏良沒防備，被曹軍殺得大敗。顏良被殺，白馬之圍也解除了。
袁紹聽到曹操救了白馬，氣得直跳腳。監軍沮授勸袁紹把主力留在延津南麵，分一部分兵力出擊。但是袁紹心急火燎，不聽沮授勸告，下令全軍渡河追擊曹軍，並且派大將文醜率領五六千騎兵打先鋒。這時候，曹操從白馬向官渡撤退。聽說袁軍來追，就把六百名騎兵埋伏在延津南坡，叫兵士解下馬鞍，讓馬在山坡下蹓躂，把武器盔甲丟得滿地都是。
文醜的騎兵趕到南坡，看見這樣子，認為曹軍已經逃遠了，叫兵士收拾那丟在地上的武器。曹操一聲令下，六百名伏兵一齊衝殺出來。袁軍來不及抵抗，被殺得七零八落。文醜也糊裏糊塗地丟了腦袋。
兩場仗打下來，袁紹一連損失了他手下的顏良、文醜兩員大將，袁軍將士打得垂頭喪氣。但是袁紹不肯罷休，一定要追擊曹操。監軍沮授說：“我們人盡管多，可沒像曹軍那麼勇猛；曹軍雖然勇猛，但是糧食沒有我們多。所以我們還是堅守在這裏，等曹軍糧草完了，他們自然會退兵。”
袁紹又不聽沮授勸告，命令將士繼續進軍，一直趕到官渡，才紮下營寨。曹操的人馬也早已回到官渡，布置好陣勢，堅守營壘。
袁紹看到曹軍守住營壘，就吩咐兵士在曹營外麵堆起土山，築起高台，讓兵士們在高台上居高臨下向曹營射箭。
曹軍隻得用盾牌遮住身子，在軍營裏走動。
曹操跟謀士們一商量，設計了一種霹靂車。這種車上安裝著機紐。兵士們扳動機紐，把十幾斤重的石頭發出去，打坍了袁軍的高台，許多袁軍兵士被打得頭破血流。
袁紹吃了虧，又想出一個辦法。他叫兵士在深夜裏偷偷地挖地道，打算從地道裏鑽到曹營去偷襲。但是他們的行動早被曹軍發現。曹操吩咐兵士在兵營前挖了一條又長又深的壕溝，切斷地道的出口。袁紹的偷襲計劃又失敗了。