话说袁绍得知了曹操进攻乌巢和故市的消息，不但不派军队去救，反而还要派自己的大将高览、张郃等人率兵去进攻曹操的官渡大营，认为这样就能得胜。
张郃劝袁绍先派人解救乌巢和故市，但是袁绍根本听不进去，只是象征性地派了几千骑兵去援救乌巢，而让张郃、高览两个人率领重兵去直接攻打曹操的官渡大营。结果乌巢的粮草全部被曹操烧了，官渡大营也没能打下来。
乌巢粮食被烧的消息传到了张郃、高览两个人那里，也传到了袁绍那里。袁军上下军心完全动摇，失去了斗志。这时候张郃、高览两个人又听到自己被郭图污蔑的消息，又怕又恨，知道自己再也不会被袁绍信任了，无奈之下只好带领军队投降了曹操。
这一来，袁绍全军上下更加惊恐，也更加混乱了。曹操利用这个机会发动全面进攻，袁军惊魂未定，不战自溃，开始四散奔逃，很多人跪在地上向曹军缴械投降。袁绍同志和他的儿子袁谭慌忙丢下了自己的部队，疯狂往北狂奔，身边只带了800骑兵，渡过了黄河。曹操知道已经追不上了，就停止追击。把袁绍来不及带走的大量辎重、地图、户口册还有许多珍宝都尽数缴获。
曹操还缴获了很多自己的部属写给袁绍的信件，很多将领都主张严查，但是曹操很理解那些写信的人，也是为了安定军心，就一把火烧了那些信件。这真是收买人心的一招妙棋！
官渡之战是曹操统一北方的一场最为关键的战役。这场战役不仅成功消灭了袁绍的主力部队，让袁绍从此变得一蹶不振，而且让整个北方地区都受到震动，冀州的各个郡县在袁绍战败之后纷纷倒戈，献出城池向曹操投降。曹操对袁绍的劣势很快转变成了优势，这时候曹操已经成为了事实上的北中国的霸主。接下来曹操要解决的，就是怎样进一步地消灭袁绍的残余势力，实现北方完全统一的问题了。
清剿残余势力
话说袁绍在官渡之战失败后，渡过了黄河，十分狼狈地逃到黎阳，收拢一些旧部和打散的军队。由于怕曹操率军追赶他，他就带着身边的部队快速退回了邺城。
曹操在官渡打败袁绍之后，经过了1年多的休整，又经过内部一番激烈的讨论，大家的意见达成一致：决定暂时放过在汝南活动的刘备集团，集中精力组建北征兵团，进攻刚被自己打败不久的袁绍。
公元202年，曹操带领北征兵团进军官渡，渡过黄河进攻袁绍。曹操和袁绍又在仓亭这个地方打了一仗，结果袁绍惨败。这年5月，袁绍一方面因为在官渡被曹操打败，很没面子，心里很郁闷，听到曹操率领军队进攻他的消息后，就更加害怕，又因为自己的继承人问题一直得不到解决，所以心里很烦，终于忍受不了这种折磨，大口吐血而死。
袁绍刚死不久，袁氏集团内部争夺继承权的斗争就已经白热化了。当时的形势是袁绍的长子袁谭出任了青州刺史，镇守临淄；次子袁熙出任幽州刺史，镇守蓟；袁绍最疼爱的小儿子袁尚担任冀州刺史，镇守邺；袁绍的外甥高干出任并州刺史，镇守晋阳，袁绍去世的时候只有袁尚在身边。
袁绍死后，他的谋士审配、逢纪和辛评、郭图开始争权夺利。审配、逢纪因为为人傲慢奢侈而让袁谭很看不惯，这样他们就自然地分为了两派，审配、逢纪用尽全力支持袁尚，而辛评、郭图则支持袁谭。
很多人认为袁谭年长，应该让他继承袁绍的位置，审配这些人则担心如果袁谭继位，自己就会失宠。他们就和袁绍的老婆刘氏相互勾结，骗大家说手里有袁绍的遗命，在袁绍死后很快就立了袁尚，让袁尚自称大将军。袁谭从外地赶来奔丧，看到大局已定，无法改变，只得自称车骑将军之后离开了邺城。但两人的矛盾并没有到这里就结束，而是随着时间的推移变得越来越尖锐。
袁谭自称车骑将军之后，听从郭图的建议带兵镇守黎阳。这一年的9月，曹操命令张辽率领军队进攻黎阳，袁谭的兵少，抵挡不住，就向冀州的袁尚求救。袁尚只派了少量部队支援袁谭，还派了逢纪去做监军。袁谭见情势危急，就要求继续增兵，但是袁尚怕哥哥的势力超过自己，还是不发兵支援，袁谭一气之下杀死了逢纪。
由于袁尚不给袁谭派援兵，张辽很容易就攻破了黎阳的所有外围据点，把黎阳团团包围起来。这时候曹操也率大军赶到了黎阳，在冀州的袁尚得知曹操来了，也不敢大意，就留下了审配驻守邺城，自己亲自率领主力部队增援黎阳。袁谭、袁尚兄弟两个人在黎阳城外和曹操交手几次，但都失败了，只好退回城里加强防守。曹操率领军队把城围住，双方就这样开始对峙，好长时间都没有攻下。
在城里的袁氏兄弟暂时不计前嫌，坐在一起商量怎样打败曹操，解除城外的围困。郭图出主意说，派人带领军队去偷袭曹操的粮道。袁氏兄弟觉得这条计策不错，就执行了。结果粮道没偷袭成功，自己的人马却又损失不少。想想这几位也是，当年曹操就是靠偷袭袁绍的粮仓而赢得官渡之战的，又怎么会放任自己的粮草被人偷袭呢？“以其人之道还治其人之身”，并非在哪都适用啊！
后来，他们又决定派河东太守郭援和并州刺史高干一起，去联络驻守在平阳的南匈奴首领呼厨泉，带领军队大举进攻河东，想从西边牵制曹操。开始的时候这个计划进行得挺顺利，还攻下了一些郡县，整个关中都为之震动。郭援这些人又派使者前去和马腾这些关中的将军进行联络，马腾这些人也暗中同意了出兵配合。
曹操得知消息后，派司隶校尉钟繇老先生率领军队，在平阳围攻南匈奴的领导呼厨泉，钟繇还派使者前去说服马腾这些人改变了主意。马腾派自己的长子马超率领1万多人去支援钟繇，结果大败郭援的军队，郭援被杀死，南匈奴的军队也乖乖投降了。
这时候荆州的刘表趁着曹操在黎阳和袁谭、袁尚对峙的大好机会，派了刘备率领军队北侵（这时刘备已经归附了刘表），到达了叶县。曹操就派李典和夏侯惇率领军队前往抵御，刘备兵败退走。
在基本解决了西边和南面出现的问题之后，曹操在公元203年2月开始全力进攻黎阳。袁谭、袁尚害怕丢失外城，无奈之下只得出城迎敌。双方在城外展开了激烈的战斗，袁军开始节节败退。曹操本来想乘势把袁军包围起来，袁谭、袁尚看到势头不妙，就只好无奈地放弃黎阳，连夜率领部队杀开一条血路，逃回邺城去了。
黎阳是冀州的大门，曹操占领了黎阳之后，已经是进可攻，退可守，从而获得了巨大的战略优势，为他进一步清除袁氏势力提供了便利。
坐收渔翁之利
曹操占领黎阳之后，乘胜对袁谭、袁尚进行了猛烈的追击。这一年四月份的时候追到了邺城。曹操看见邺城郊外的麦子已经熟了，就下令马上抢收，用这些麦子充作军粮。与此同时，他还派军队攻下了阴安这些县城。曹操手下的将军想要乘胜把邺城给攻下来，可是郭嘉却坚决不同意，说：“袁绍非常喜欢他这两个儿子，到死的时候都没有下定决心让谁继承他的位置。这两个人都各有自己的党羽，互相进行争斗，用不了多长时间就会分裂。如果我们把他们逼得紧了，他们就会紧密联合在一起，共同用心来对付我们；相反，如果我们撤军，不逼他们，他们之间很快就会互相火并。我们现在不如出兵荆州，做出一个要去攻打刘表的样子来，这样就可以等待他们兄弟两个人的关系发生变化，然后互相残杀。到那个时候再来收拾他们，就十分容易了。收拾了他们，河北就是我们的囊中之物了。”
这是一个巧妙利用袁氏兄弟的内部矛盾以坐收渔人之利的绝佳建议。曹军自从去年9月进兵黎阳以来，已经连续作战了大半年的时间，大部分士卒都感到疲劳，进行适当的休整也是非常必要的。再说刘表这个时候时已经完全稳定了长沙、零陵和桂阳这三个郡的局势，已经解除了后顾之忧，现在正虎视眈眈地关注着中原局势的变化。如果在这个时候挥师南下，在客观上也可以对刘表产生一定的威慑作用，让他不敢贸然对北方用兵。
曹操经过仔细地权衡，非常爽快地接受了郭嘉提出的建议，他留下了贾信率领一部分军队驻守黎阳，自己就在这年五月份的时候率军回到了许都。接着，将部队进行休整，然后在八月份的时候动身南征，率领军队到达西平。
事情的发展果然不出郭嘉所料，曹操率军刚刚一南撤，袁谭、袁尚兄弟就发生了激烈的摩擦。袁谭向袁尚提出了这样的要求：“上次因为我的部队兵力太少，所以才会被曹操打败。如今曹操率军撤退，如果现在给我增加一些军队，我就可以趁着曹操还没有渡过黄河的大好机会，出兵进攻，一定能够把他打败。这个大好机会可千万要抓住啊！”
袁尚对袁谭的用意十分怀疑，对他的要求根本不予理睬，不给他增兵，也不支持他进攻曹操。于是袁谭大怒，在郭图和辛评的不断唆使下，马上带领自己的部队攻打袁尚，袁氏兄弟在邺城外展开激战。袁谭的兵少，打不过袁尚，就带着自己的人马暂时退到南皮。
冀州别驾王修从青州快马赶来，劝告袁谭不要听信别人的谗言，破坏了兄弟之间“左右手”的关系，要他和袁尚兄弟两个人重新和好，认为这样做就可以战胜一切外敌。但是袁谭根本不听，继续在南皮地区不断蓄养兵力，还联合了冀州、青州的一部分郡县，公开建立了反对邺城袁尚政权的势力，让袁氏集团形成了东南两大派的激烈对抗。
这时候在邺城的袁尚急于想把袁氏集团重新统一，所以就以大将军的名义号召袁氏集团里的其他势力，和他一起进攻袁谭。就这样双方又开始激战，这次袁谭又被打败，被袁尚围困在平原城。
这时候郭图就给袁谭出主意，让他派使者去向曹操求助，想借助曹操的力量打击袁尚。袁谭无奈之下，只好答应了。兄弟阋于墙，引狼入室。早知如此，当初干嘛还抱成团跟人打呢？内讧从来都是取败之道。
袁谭派出的使者见到曹操的时候，曹操已经准备对刘表发起进攻了。曹操知道袁谭被围的消息后，也拿不定主意到底救不救袁谭，就召开军事会议讨论。结果有的人说要先拿下刘表，有的人说要先打刘备，大部分人都不同意救袁谭。但是郭嘉和荀攸都觉得刘表不足为虑，刘备兵少，也不是什么大患。如果让袁尚过早击败袁谭，袁氏集团就会重新统一，那威胁可就大了。
于是曹操决定出兵解救袁谭。这一年十月，曹操率领军队抵达黎阳。袁尚得到曹操将要进攻邺城的消息，马上解除了对平原的包围，率领军队保卫邺城。曹操也不愿在这时候和袁尚开战，就率军回到许都。
公元204年，曹操率兵渡过黄河。二月，袁尚再次率领军队攻打平原，留下了审配和苏由驻守邺城。审配这时候给袁谭写了一封信，信中软硬兼施，要袁谭放下手中的武器，完全接受袁尚的指挥，袁谭根本就置之不理。
曹操趁着袁氏兄弟相互进攻的机会，率领军队直接向邺城开来，很快就来到了邺城西南50里处的洹水岸边。邺城中的苏由想做曹操的内应，计划却不慎泄露出去，和审配打了起来。苏由打不过审配，带领自己的部下投奔曹操，把城内的详细情况向曹操作了报告。
曹操了解了城内的情况后，立即率军猛烈攻城。但却很长时间都攻不下邺城，战斗进行得非常激烈。在攻城期间，曹操还派兵占领了邺城外围的许多郡县。攻城的战斗一直持续到这年的八月份，还是没能够把邺城攻下。这时候袁尚听说邺城危急，就在七月份的时候撤除平原之围，率1万多军队回救邺城。结果袁尚被曹操打得大败，所带领的军队几乎全军覆没，袁尚自己只带了几个随从，逃到他二哥袁熙那里去了。
八月中旬，因为叛徒的出卖，邺城终于被曹军攻破，守城的审配拒不投降，曹操无奈只好将他杀死。
至此，袁氏集团的残余势力已经所剩无几了。
曹操攻破邺城后，为了安定人心，还隆重拜祭了袁绍。
过了不久，袁绍生前所任命的并州刺史高干在并州归降了曹操，曹操仍然让他留任原职。
这期间，又有一些重要的士人加入了曹操集团。除了许攸和辛毗（破邺城后，被曹操上表推荐他为议郎）这个时候已经在曹操军中外，新加入的还有崔琰、陈琳和牵招这些人。
平定邺城之后，曹操又成功击败了袁谭，在南皮城下杀死了袁谭。杀死袁谭之后，经过了一段时间的充分休整，曹操准备继续率兵北上，进攻占据幽州的袁熙。这时候袁熙手下的部将焦触、张南两个人眼看袁氏集团大势已去，就趁袁熙不防备的时候，突然发动了兵变，把袁熙、袁尚兄弟赶出了幽州，他们兄弟二人没有办法，只好投奔辽西的乌桓去了。
随后，曹操亲自率领大军北征乌桓，打败了他们。此时幽州也完全落入曹操掌中。
后来高干反叛，曹操又率领军队消灭了高干。
至此，袁绍过去所占据的冀、青、幽、并四州全部都落入曹操手中，曹操已经基本上统一了北方，北方的所有地区现在都在名义上臣服了曹操。曹操终于如愿当上了北中国的霸主。