袁紹死後，審配、逢紀立袁尚為大司馬將軍，並把袁紹死訊傳於四方，袁紹長子袁譚此時已經發兵趕往冀州，他聽聞父親袁紹死了，便與郭圖、辛評商議。辛評說“冀州那邊，審配、逢紀二人必然設下了埋伏等你，你若現在趕過去，恐怕會受其害！”袁譚一聽有些不知所措，郭圖也說“你暫且屯兵與城外，待我先入城打探動靜。”郭圖進城見了袁尚，袁尚便問兄長袁譚怎麽沒來？郭圖說袁譚生病了。袁尚又說“父親遺命立我為主，我本想推辭，但曹軍已至，蛇無頭不行，我今封袁譚為車騎將軍，請兄長作為前部，我隨後便調兵接應。”郭圖怕袁尚在身後過河拆橋，便讓袁尚派遣審配或逢紀去往袁譚營中，於是逢紀便被派入袁譚營中。
    袁譚得到車騎將軍印綬便起兵向著黎陽進發，路上正與曹軍相遇，袁譚派出大將汪昭出戰，曹操派出徐晃出戰，沒有幾回合，徐晃一刀斬殺汪昭於馬下，曹軍順勢掩殺，袁譚大敗，收兵退入了黎陽。袁譚見形勢危急，立刻向袁尚求援，袁尚與審配商議後卻隻發五千兵丁援助，結果這五千人半路就被曹軍截殺了，袁譚聽聞袁尚隻派出五千援軍，大怒，逢紀見狀不妙又說自己寫信與袁尚，結果袁尚依舊不發兵，使者回報袁尚不肯發兵，袁譚氣的立刻就斬了逢紀。袁尚、審配二人商議，若是把袁譚逼急了，他要是投降曹操，二軍來攻，冀州危矣，於是袁尚領兵三萬，以呂曠、呂翔為先鋒趕往黎陽。
    沒幾日，袁熙、高幹也領兵到了黎陽，袁尚領軍與曹軍相殺多日，卻是屢戰屢敗。建安八年春，曹操大破袁尚、袁譚四軍，袁尚等人棄黎陽而走，曹操一直追到冀州城下，袁尚和袁譚死命守住城池，曹操一時攻冀州不下，這時郭嘉進言“袁紹廢長立幼立了袁尚為主，如今我們攻的越急，他們必定是兄弟齊心其利斷金，但若是我們移兵去打荊州，我料袁氏兄弟必然手足相殘！”曹操覺得郭嘉之計甚秒，便讓賈詡為黎陽太守，曹洪屯兵官渡，自己帶著大軍便向著荊州去了。袁譚知曹軍已走，果與郭圖商議除去袁尚之策，不料此計卻被審配識破，袁尚帶著五萬大軍與袁譚相殺，袁譚不敵退回平原，袁尚帶著大軍圍住平原，袁譚見沒了活路，便與郭圖商議不如先假意降了曹操，等曹操去攻冀州，袁尚必回軍自救，到時您與曹操兩路夾擊，或許就能抓住袁尚，再說曹操遠道而來，糧草必然帶的不足，到時候肯定也會退去。
    袁譚覺得如今隻有如此，便派辛評之弟辛毗去見曹操，此時曹操正屯兵西平準備討伐劉表，劉表得到探報，便讓劉備領兵作為前部迎戰曹操。辛毗這時正趕到曹營，他把袁譚的降書交給了曹操，曹操便聚集眾文武商議此事，程昱說道“袁譚隻是被袁尚逼得沒有退路才向我們求降，明公不可輕信！”呂虔和滿寵說道“如今我們自己準備好要攻打荊州，怎麽能棄之而去幫助袁譚！”荀攸這時說道“依我看，劉表此人占領荊州後並沒有再擴大地盤，可見他的誌向不過是守住自己的一畝三分地。而袁氏坐擁四州之地，兵士數十萬，如果袁尚、袁譚二人同心，河北之地就難定了，如今他兩兄弟反目成仇，袁譚勢力弱想投靠我們，我提議先除了袁尚，到時再觀其變，若是有機會，我們再滅了袁譚。那時天下便可安定了。”
    曹操聽了荀攸之言大喜，立刻邀請
    辛毗飲酒，席間曹操問辛毗“袁譚向我投降，是真的還是假的？我這麽遠趕至冀州，真的可以打敗袁尚嗎？”辛毗說道“袁氏連連用兵，士兵們早就疲憊不堪了，如今袁氏兄弟交惡，加上天災人禍，正是天滅袁氏之時。明公若提兵攻打鄴城，袁尚必然回救，到時袁譚必攻其後背，那時打敗袁氏兄弟便如秋風掃落葉一般水到渠成。荊州之地兵多糧豐，一時是難以打下來的，再說四方之患莫大於河北，當年光武帝也是先平定河北方得天下，所以河北既平，霸業可成。”曹操大喜道“恨與辛佐治相見之晚也！”於是第二天，曹操便起兵去打冀州。
    袁尚聽聞曹操來攻自己的大本營冀州，立刻回兵鄴城，袁譚見袁尚撤軍，立刻從平原起兵隨後追來，此時曹軍正至，袁譚入了曹營去見曹操，曹操為安袁譚之心，便許諾把自己的女兒嫁給袁譚。袁尚逃回鄴城後便找來審配商議，審配道“曹操遠道而來，如今正運糧入白溝，我們可先攻袁譚，再破曹操。”袁尚聽言便起兵攻打平原，袁譚聽聞袁尚來打平原，便向曹操告急，這時許攸從許昌到了曹營，聽聞袁尚去打袁譚了，便勸曹操立刻攻打鄴城，曹操聽言立刻起兵圍住城池，日夜攻打，審配命令手下嚴防死守，曹操一時倒攻不下，這時袁尚聽聞曹操圍攻鄴城，立刻止兵回救，曹操估測袁尚必從小路趕回城池，於是設下埋伏，果然袁尚經過小路欲入鄴城，曹操盡起大軍，袁尚大敗，隻等派人向曹操請降，曹操詐許之，又連夜讓張遼、徐晃去劫寨，袁尚不敵，盡棄印綬、節鉞、衣甲、輜重，望中山而逃。
    曹操回軍繼續圍困鄴城，許攸獻計道“何不決漳河之水淹了它？”曹操覺得此計甚好，便令人掘斷河水，審配見曹軍在城外掘塹，但卻掘得很淺，於是不加防備，結果到了晚上曹操派出十倍兵士去掘斷河水，到了天亮，漳河之水灌入城中，這時城中又沒了糧草，一時百姓餓死無數，審配之侄審榮平時與辛毗關係不錯，他見鄴城實在是守不住，百姓也在遭受大苦，便大開西門，放了曹兵入城。徐晃抓住審配，並把他帶至曹操麵前，曹操問審配也願降，審配寧死不降，曹操無奈便斬了審配，這時又有人押著陳琳來見曹操，當年袁紹討伐曹操的檄文就是此人所寫，曹操問陳琳“你當時寫檄文，為何要辱罵我的祖父？”陳琳道“當時箭在弦上，不得不發耳。”眾人皆勸曹操殺之，曹操憐愛其才，赦免了他，並讓他當了從事。
    曹操安定鄴城後，袁譚聽聞袁尚逃到中山，便統兵追之，袁尚無心戰鬥，抄小路去幽州投奔了二哥袁熙，袁譚收降袁尚的舊部，欲圖謀冀州，曹操派人召袁譚回冀州，袁譚不來，曹操大怒，寫信於袁譚說不再將女兒嫁於他，又統帥大軍直逼平原。袁譚知曹操將來，又趕忙寫信於劉表請求援助，劉表隻想守住自己的地盤，哪裏肯出兵，袁譚自知不敵，便棄了平原，逃至南皮。曹操得信又大軍移至南皮，曹軍圍住南皮，袁譚急慌便又派辛評求降，曹操不許，袁譚言及辛毗又疑辛評懷有二心，辛評聽言氣絕身亡，袁譚後悔，又與郭圖商議，郭圖道“明日以百姓在前，我軍在後，與曹操決一死戰。”
    袁譚依其計，使百姓在前，兩軍混戰，袁譚大敗，百姓也死傷無數，曹洪奮威突陣，竟在賊軍中誅殺了袁譚，袁譚死後，曹操又眾謀士問袁尚和袁熙聚在幽州，如何破之？郭嘉言“可使袁氏降將焦觸、張南等去攻”於是曹操令降將焦觸、張南、呂曠、呂翔、馬延、張顗，各引本部兵去攻幽州，又派李典、樂進會合張燕去打並州的高幹，袁譚、袁熙聽聞曹操派出大軍殺來，料不能敵，便棄城投奔烏桓去了，幽州刺史見袁氏兄弟逃走，便順勢降了曹操。這時飛馬來報，說樂進、李典、張燕去打並州，可高幹守住壺關口，我們一時打不進去。曹操又問計諸將，荀攸說“若要破高幹，可用詐降計。”曹操聽之，便派呂曠、呂翔等人前去高幹營中詐降，高幹不知是計，又問二人如何破曹？二人讓其今夜偷襲曹營，高幹聽信二人之言，半夜便帶著大軍殺向曹營，等到了地方才知中計，欲回壺關城時，卻已被曹軍早奪了關，高幹無路可退隻得投奔單於，左賢王知高幹不懷好意，就拒絕了他，高幹又想投奔劉表，卻半路被上洛都尉王琰所殺。
    曹操平定了並州又想去西征烏桓，曹洪怕曹操遠擊烏桓，若是劉表、劉備來襲許都，到時回救不急，那就為禍不淺了，郭嘉說道“主公雖然威震天下，但那些烏桓人必以為離我們遠，我們不會去攻打他們，主公若以奇兵攻之，必然可破烏桓。況且烏桓和袁氏有舊，袁尚、袁熙又還未除，他日若是引兵而來，禍害更大。劉表此人乃空談之人，他自知能力不如劉備，哪裏敢來犯我邊境！”曹操聽言覺得郭嘉這話在理，便率軍前往烏桓，去烏桓要經過一段沙漠，曹操見道路崎嶇，狂風四起便想撤軍，郭嘉此時水土不服已然病倒於車上，但他仍然堅持要打下烏桓，曹操留郭嘉在宜州養病，又找到田疇做向導，田疇引著曹軍到了白狼山，正遇袁熙和袁尚會合蹋頓等數萬騎前來，張遼與許褚、於禁、徐晃四路出擊，賊軍見曹軍殺來立即大亂，蹋頓被張遼斬於馬下，袁尚、袁熙則帶著數千人投奔遼東去了。
    曹操收軍入了柳城，又安撫附近單於等人，等曹操回到宜州，郭嘉已死多日，曹操聽到郭嘉死了悲痛欲絕，並親自前往祭奠，曹操又大哭道“奉孝死，乃天喪吾也！”說完又對著眾謀士說“諸君年長，隻有郭嘉最年輕，我本欲死後把大事托於郭嘉，不想奉孝中年夭折，這真使我心腸崩裂啊！”這時郭嘉左右又把郭嘉遺信呈於曹操，並說“丞相若從信中之言，遼東之事定矣！”曹操點頭嗟歎，眾人皆不知其意。第二日夏侯惇帶著眾人向曹操稟報說“遼東公孫康，一直沒有臣服我們，如今袁尚、袁熙又去投奔，不如乘其未動，發兵征之。”曹操聽言笑道“不消勞動諸位，數日之後，公孫康自送二袁之首於我。”眾人聽言皆不肯信。
    遼東太守公孫康見袁尚、袁熙帶著幾千人來投，便找部下商議，公孫恭道“袁紹活著的時候就常有吞並遼東之心，如今袁熙，袁尚兵敗將亡，無處依棲才來此相投，我恐這二人有鳩奪鵲巢之意。如果我們收下他們，他日必為其所害，不如把他們騙入城中殺之，然後把他們首級獻與曹公，曹公收到後必然厚待我們。”公孫康聽其計，殺了二袁，又把首級送於曹操，這一日，有人來報遼東公孫康派人送來了袁尚和袁熙的頭顱，眾人皆驚，曹操大笑道“果然不出郭嘉之料！”曹操重賞來使，又封公孫康為襄平侯、左將軍。眾人忙問“為何不出郭嘉所料。”曹操拿出郭嘉書信，眾人皆服。