金旋当初兵发三路征伐曹操，曾经派人说服袁绍出兵袭击曹操后方。袁绍因为金旋、曹操势力均强，虽然答允出兵，但是按兵不动，坐山观虎斗。
曹操被金旋连续击败之后，损兵折将，袁绍此时落井下石，欲要出兵攻击曹操东线。袁绍召集众人，研究出兵战略，谋士许攸道：“曹操新败，势力已弱。金旋三路大军虎视眈眈，窥视下弁、弘农、下邳三郡。曹操惧怕金旋入侵，大军屯集中屯于下弁、长安、洛阳、弘农、下邳等郡，濮阳、许昌、徐州三郡防守空虚。主公可以三路大军同时出击，一路出北海，径取都阳，然后攻打徐州；一路出界桥，径攻濮阳；一路出邺城，下官渡，径取许昌。曹操必然首尾难顾，失败已成定局。”
许攸之言甚合袁绍心意，袁绍聚集诸将，分派军令。南路军以颜良为主将，高览为副将，田丰为军师，统领十万大军出北海，攻打徐州；中路军以袁尚为主将，张合为副将，审配为军师，统领十五万大军出界桥，攻取濮阳；袁绍自统大军二十万为北路军，出邺城，径取许昌。三路军约期攻打曹操，一起进发。
此时曹操畏惧金旋犯界，重兵皆屯于长安、下弁、下邳三郡。曹操在许昌闻知袁绍三路兵马同时出兵，召集众文武商议对策。郭嘉道：“袁绍有谋不断，其心多疑。可以施计离间其部下大将，将不用命，其军虽众亦不可惧。张辽文武众才，屯兵都阳，必可退去颜良一路兵马。张燕老将知兵，又使杨修相助，袁尚一路亦可拒之。”
曹操听从郭嘉之言，让张辽统领八万精兵屯于都阳，阻击颜良所部。张燕、杨修统领十万精兵驻守濮阳，抵挡袁尚所部。曹操起许昌、陈留、谯城三郡兵马十五万，以郭嘉为军师，屯兵于官渡，迎击袁绍部。
袁绍统兵到达官渡城下，两军交锋。曹操让典韦出战，袁绍大将文丑拍马出迎，两将交锋百余合，不分胜负。袁绍恃其兵众，挥军混战。曹兵因为兵少，抵挡约半个时辰，渐觉不支。
曹操心知此战关系重大，持刀拍马出阵，身先士卒，统领亲兵死战，曹军士兵见状，不由士气大振，攻势复苏，逐渐挽回颓势。战至天晚，各自鸣金收兵。
此战袁曹两军伤亡惨重，均损折士兵三万余人，官渡城内外哀声不断，城外尸横遍野。
曹操因为袁绍兵众，牢守官渡，不敢出城决战，间或出兵扰敌，或劫营，或劫粮。袁绍不胜其扰，派大将吕旷、吕翔各自统率三万精兵轮换巡防粮道。曹操让典韦统领万余轻骑劫粮扰敌，避开吕旷部下，只在吕翔巡防时袭击。
袁绍因为吕翔轮值之时，粮车屡屡被焚，怀疑吕翔通敌，让吕翔统领部下返回大营，派大将左贤王代行其职。曹操见袁绍换将，传命典韦统领部下入城。袁绍自此粮道通畅，因此更加怀疑吕翔。
曹操又使细作流言吕翔欲降，袁绍得报大怒，欲斩吕翔。许攸得到消息，连忙赶到帅帐，对袁绍说道：“吕翔乃河北大将，素来忠心耿耿，家小今俱在南皮，投降流言必为曹操离间之计。主公若是斩杀吕翔，其兄吕旷必会率领部下作乱，如此我大军必然势弱。”袁绍闻言顿悟，抚慰吕翔兄弟，以安两人之心，然而将帅之间自此心有芥蒂。