袁术在淮南地盘大、粮食多，手里又有孙策抵押的传国玉玺，就动起了称帝的念头。他把手下人全召集来，说：“当年汉高祖不过是个泗水亭长，照样得了天下。如今汉朝过了四百年，气数已尽，天下大乱。我家四世三公，百姓归心。我应当顺应天命，坐上皇位。你们觉得如何？”
主簿阎象说：“不行。当年周朝的后稷积德累功，传到文王时，天下已有三分之二归附，可他们仍然臣服于殷朝。明公家世虽贵，却比不上周朝兴盛；汉室虽弱，却不像殷纣王那样暴虐。这事绝不能干。”
袁术怒道：“我袁姓出自陈氏，陈氏是大舜之后。以土代火，正合天命。况且谶语说：‘代汉者，当涂高也。’我字公路，正应了这话。又有传国玉玺在手。我不当皇帝，就是违背天道。我心意已决，谁再多说就斩！”于是建号“仲氏”，设立台省等百官，乘龙凤辇，祭天地，立冯方之女为皇后，立儿子为太子。
他派人去催吕布把女儿送来当太子妃，却听说吕布已经把韩胤押去许都，被曹操斩了。袁术大怒，拜张勋为大将军，统领二十多万大军，分七路征讨徐州。
第一路大将张勋居中，第二路上将桥蕤居左，第三路上将陈纪居右，第四路副将雷薄居左，第五路副将陈兰居右，第六路降将韩暹居左，第七路降将杨奉居右。各带本部人马择日起兵。又命兖州刺史金尚为太尉监运粮草，金尚不从，被袁术杀了。命纪灵为七路都救应使。袁术自带三万兵，以李丰、梁刚、乐就为催进使，策应七路。
吕布派人打探，得知张勋一路走大路攻徐州，桥蕤攻小沛，陈纪攻沂都，雷薄攻琅琊，陈兰攻碣石，韩暹攻下邳，杨奉攻浚山。七路兵马日行五十里，一路抢掠而来。吕布急忙召集谋士商议，陈宫和陈珪父子都到了。
陈宫说：“徐州的祸患是陈珪父子招来的——他们讨好朝廷求官爵，如今把祸水引到将军身上。应该砍了这两个人的头献给袁术，敌军自然会退。”
吕布听了就要抓陈珪、陈登。陈登大笑道：“怎么这么胆小！我看那七路兵马就像七堆烂草，有什么好怕的！”
吕布说：“你若有计破敌，就饶你死罪。”
陈登说：“将军若肯听我的话，徐州可保无事。”
吕布说：“说来听听。”
陈登说：“袁术兵虽多，都是乌合之众，互不信任。我用正兵防守，出奇兵制胜，必然成功。还有一计，不仅能保徐州，还能生擒袁术。”
吕布问：“什么计？”
陈登说：“韩暹、杨奉本是汉朝旧臣，因怕曹操才逃走，无家可归才投了袁术。袁术必定轻视他们，他们也不愿为袁术卖命。若写封信让他们做内应，再联合刘备做外合，必能擒住袁术。”
吕布说：“你亲自去韩暹、杨奉那儿送信。”陈登答应了。吕布上表许都，又写信给刘备，然后让陈登带几个骑兵，先到下邳道上等韩暹。
韩暹带兵到了，扎好营寨，陈登入见。韩暹问：“你是吕布的人，来干什么？”
陈登笑道：“我是大汉公卿，怎么说是吕布的人？将军您以前是汉臣，如今却当了叛贼的臣子，当年在关中保驾的功劳全白费了，我替您不值。况且袁术生性多疑，您日后必被他害。现在不早做打算，后悔都来不及！”
韩暹叹道：“我想回归汉室，苦于没有门路。”陈登便拿出吕布的信。韩暹看完说：“我知道了。你先回去，我和杨将军反戈一击。以火起为号，请温侯出兵接应。”
陈登辞别韩暹，急回报告吕布。吕布分兵五路：高顺一路进小沛迎战桥蕤，陈宫一路进沂都迎战陈纪，张辽、臧霸一路出琅琊迎战雷薄，宋宪、魏续一路出碣石迎战陈兰，吕布自己一路出大道迎战张勋。各领一万人马，余者守城。吕布出城三十里扎营。
张勋军到，估计打不过吕布，退后二十里扎营，等各路接应。
当夜二更，韩暹、杨奉分兵到处放火，接应吕布军入寨，张勋军大乱。吕布乘势掩杀，张勋败走。吕布追到天亮，正遇纪灵接应。两军刚要交锋，韩暹、杨奉两路杀来，纪灵大败而逃。吕布引兵追杀。
山背后一队人马杀到，门旗开处，打着龙凤日月旗幡，金瓜银斧，黄钺白旄，黄罗伞盖下，袁术身披金甲，两腕悬刀，立于阵前大骂：“吕布，你这背主的家奴！”
吕布大怒，挺戟上前。袁术部将李丰挺枪迎战，不到三回合，被吕布刺伤手腕，李丰丢枪跑了。吕布挥兵冲杀，袁术军大乱。吕布从后追赶，抢了无数马匹衣甲。
袁术带败军跑了没几里，山背后又杀出一队人马截住去路，当先一将正是关羽，大叫：“反贼还不受死！”袁术慌忙逃跑，余众四散奔逃，被关羽大杀一阵。袁术收拾残兵逃回淮南去了。
吕布得胜，请关羽和杨奉、韩暹等人到徐州，大摆宴席款待，军士都有赏赐。次日关羽告辞回去。吕布保举韩暹为沂都牧、杨奉为琅琊牧，商议想把二人留在徐州。
陈珪说：“不可。韩、杨二人占据山东，不出一年，山东城郭就都是将军的了。”吕布觉得有理，就送二将暂在沂都、琅琊两地屯扎，等朝廷任命。
陈登私下问父亲：“为什么不留二人在徐州，作杀吕布的根由？”
陈珪说：“若二人协助吕布，反而是给老虎添了爪子。”陈登才佩服父亲的高见。
袁术败回淮南，派人去江东找孙策借兵报仇。孙策怒道：“你赖了我的玉玺，僭称帝号，背叛汉室，大逆不道！我正要起兵问罪，怎会帮你这个反贼！”便写信回绝。
使者带信回去见袁术。袁术看完大怒：“黄口小儿，竟敢如此！我先收拾他！”长史杨大将极力劝阻才罢休。
孙策发信后防着袁术来攻，点兵守住江口。忽然曹操使者到了，拜孙策为会稽太守，让他起兵征讨袁术。孙策商议要出兵，张昭说：“袁术虽新败，但兵多粮足，不可轻敌。不如写信给曹操，劝他南征，我们做后应，两军互相支援，袁术必败。万一有失，也有曹操救援。”孙策听了，派人把意思转达曹操。
曹操回到许都，思念典韦，立祠祭祀，封典韦的儿子典满为中郎将，收养在府中。忽然报孙策派使者送信，曹操看完信，又有人报袁术缺粮，正在陈留一带抢掠。曹操想趁虚攻打，就起兵南征，命曹仁守许都，其余都随征，马步兵十七万，粮草辎重一千多车。一面先发人去会合孙策、刘备、吕布。
大军到了豫州地界，刘备早带兵来迎。曹操请他入营相见。见完礼，刘备献上两颗首级。曹操惊问：“这是谁的人头？”
刘备说：“是韩暹、杨奉的首级。”
曹操问：“怎么得来的？”
刘备说：“吕布让他俩暂住沂都、琅琊，不料他俩纵兵抢掠百姓，人人怨恨。所以我设了一宴，假称商议事情，饮酒时掷杯为号，让关羽、张飞把他俩杀了，收降了他们的部下。今天特来请罪。”
曹操说：“你为国家除害，这是大功，有什么罪？”便厚赏刘备，合兵到徐州地界。吕布出迎，曹操好言抚慰，封他为左将军，答应回京时换给印绶。吕布大喜。
曹操分吕布一军在左，刘备一军在右，自己统大军居中，令夏侯惇、于禁为先锋。
袁术听说曹操兵到，令大将桥蕤带五万兵作先锋。两军在寿春界口会战。桥蕤当先出马，和夏侯惇战不到三回合，被夏侯惇刺死。袁术军大败逃回城中。
忽然报孙策从水路攻西面，吕布攻东面，刘备、关羽、张飞攻南面，曹操自带十七万大军攻北面。袁术大惊，急聚众人商议。
杨大将说：“寿春连年水旱，百姓缺粮；如今又动兵扰民，民心已怨，兵到了难以抵挡。不如留兵守寿春，不必出战，等敌军粮尽自然生变。陛下先带御林军渡淮，一来就食，二来暂避锋芒。”
袁术听了，留李丰、乐就、梁刚、陈纪四人分兵十万守寿春，其余将卒和库中金银宝贝全部收拾过淮去了。
曹操十七万大军每天粮草消耗巨大，各郡又荒旱，接济不上。曹操催兵速战，李丰等闭门不出。相持一个多月，粮食快吃完了，写信给孙策借了十万斛米，还是不够分。
管粮官任峻手下的仓官王垕来禀报曹操：“兵多粮少，怎么办？”
曹操说：“用小斛分发，暂且救急。”
王垕说：“士兵们若抱怨怎么办？”
曹操说：“我自有办法。”王垕便按命令用小斛分粮。
曹操暗中派人到各营打探，士兵们果然怨声载道，都说丞相欺骗大家。曹操便秘密召王垕进帐，说：“我想借你一样东西来安定军心，你可别吝啬。”
王垕问：“丞相要什么？”
曹操说：“借你的人头一用。”
王垕大惊：“我实在无罪啊！”
曹操说：“我也知道你没罪，但不杀你，军队就要哗变了。你死后，你的妻儿我自会养着，不用担忧。”王垕还想再说，曹操已叫刀斧手把他推出门外，一刀斩了，把人头挂在竹竿上，出榜告示：“王垕故意用小斛，盗窃官粮，依军法处斩。”众士兵的怨气这才平息。
第二天，曹操传令各营将领：“三天之内不合力破城，全部斩首！”曹操亲自到城下督军搬土运石填壕沟。城上箭石如雨，两员裨将畏缩退避，曹操拔剑亲自在城下斩了他们，随后下马亲自搬土填坑。于是大小将士无不向前，军威大振。城上抵挡不住，曹兵争先登城，斩关落锁，大队人马拥入。李丰、陈纪、乐就、梁刚都被活捉，曹操下令全部斩首。焚烧了伪造的宫室殿宇和各种违禁物品，寿春城中被收掠一空。
曹操商议要进兵渡淮追击袁术，荀彧劝道：“这些年荒旱，粮食艰难，再进兵劳军损民，未必有利。不如暂回许都，等明年春天麦熟军粮充足再说。”曹操犹豫不决。
忽然探马来报：“张绣依仗刘表，又猖獗起来，南阳、江陵各县都反了，曹洪抵挡不住连输几阵，特来告急。”曹操便写信给孙策，让他渡江布阵，牵制刘表使其不敢轻动，自己即日班师，另议征张绣的事。
临走前让刘备仍屯兵小沛，和吕布结为兄弟互帮互助，不再相侵。吕布领兵回徐州。曹操私下对刘备说：“我让你屯兵小沛，是‘掘坑待虎’之计。你跟陈珪父子商议着办，别出岔子，我在外接应你。”说完分别。
曹操回许都，有人报段煨杀了李傕，伍习杀了郭汜，把首级献来。段煨还把李傕全家老小二百多口活捉解到许都。曹操下令分到各门斩首，传首示众，百姓拍手称快。天子登殿召集文武设太平宴，封段煨为荡寇将军、伍习为殄虏将军，各领兵镇守长安。二人谢恩去了。
曹操奏请讨伐张绣，天子亲自排銮驾送曹操出师。这时是建安三年夏四月。曹操留荀彧在许都调遣兵马，自己统大军进发。
行军路上，见沿途麦子已熟，百姓因兵来了都逃在外面不敢收麦。曹操派人四处晓谕村中父老和地方官吏：“我奉天子诏令出兵讨逆，为民除害。现在麦熟时节不得已出兵，凡将士经过麦田有践踏的一律斩首。军法森严，你们不用惊慌。”
百姓听了无不喜欢称颂，在路边望尘拜谢。官军经过麦田，都下马用手扶麦，互相传递着走，不敢践踏。
曹操骑马正走着，忽然田里惊起一只斑鸠，马受了惊窜入麦田，踩坏了一大片。曹操随即叫来行军主簿，要定自己践麦之罪。主簿说：“丞相怎么能定罪？”
曹操说：“我自己定下的法令，自己违犯，怎么服众？”拔佩剑要自刎，众人急忙拦住。
郭嘉说：“古书《春秋》里说‘法不加于尊’。丞相统领大军，怎能自尽？”曹操沉吟良久，说：“既然《春秋》有法不加于尊的道理，我姑且免死。”便用剑割了自己的头发扔在地上：“割发权当斩首。”让人把头发传示三军：“丞相践踏麦田本该斩首号令，今割发代替。”于是三军无不敬畏，严守军令。
张绣听说曹操带兵来了，急忙写信给刘表请做后应，一面和雷叙、张先二将领兵出城迎敌。两阵对圆，张绣出马指着曹操骂道：“你是个假仁假义不知廉耻的东西，跟禽兽有什么两样！”
曹操大怒，令许褚出战。张绣令张先迎战，只三回合，许褚斩张先于马下，张绣军大败。曹操追到南阳城下，张绣入城闭门不出。
曹操围城攻打，见城壕又宽水又深，难以靠近，便令军士运土填壕，又用土布袋和柴草把子混杂起来在城边做梯凳，又架云梯观望城中。曹操亲自骑马绕城观察，这样过了三天。
曹操传令军士在西门角上堆积柴薪，召集众将要从那里登城。贾诩看到这情景，便对张绣说：“我已知道曹操的意思了，咱们可以将计就计。”