建安元年（196），曹操挾獻帝都許。袁術怒劉備領徐州，舉兵攻之，劉備拒于淮水。曹操表劉備為鎮東将軍，封宜城亭侯。袁術結呂布，呂布遂襲取下邳，劉備敗走海西。劉備饑困，向呂布求和。呂布不願袁術強，乃迎回劉備，使屯沛縣，而自稱徐州刺史。
劉備還沛縣，複合兵得萬餘人。呂布不願劉備強，尋複擊之。劉備走歸曹操。程昱說曹操曰：“觀劉備有雄才而甚得衆心，終不為人下，不如早圖之。”曹操迎得天子，正躊躇滿志，乃答曰：“方今收英雄時也，殺一人而失天下之心，不可。”（《三國志·武帝紀》）乃厚待之，表為豫州牧，并給糧兵，遣至沛縣收拾散卒，東擊呂布。
曹操使獻帝下诏袁紹，責以不勤王，而自圖割據，擅相讨伐。袁紹上書辯護，說自己破家為國，從無異志。曹操于是表袁紹為太尉，封邺侯。袁紹不滿曹操挾持天子，自為大将軍，忘恩負義，竟号令到自己頭上，故恥為之下，表辭不受。曹操尚畏其實力，乃将大将軍讓之，自為司空，行車騎将軍。其實這時這些名号不過是虛有其名而已。曹操與袁紹日益不睦。
張濟因糧盡自陝縣入荊州，攻穰縣，中流矢死，侄子張繡領其衆。劉表使人撫納，引為己援，以拒曹操。張繡乃得據南陽。
二年（197），曹操征南陽，張繡降。曹操納張濟妻，張繡恨之。曹操聞其不悅，密謀殺之。謀洩，張繡掩襲曹操，曹操軍敗。
袁術稱号，遣使告孫策、呂布。孫策作書責而絕之，而向許都奉貢。曹操表其為騎都尉，襲烏程侯，轉年再表拜為讨逆将軍，封吳侯。沛相陳珪勸呂布不要為虎作伥，引火燒身。呂布遂收其使送與曹操斬首。曹操表其為左将軍。袁術大怒，舉兵攻打呂布，不勝；尋又進犯曹操，敗績。
袁紹并河朔，勢力大盛，對曹操悖慢無禮。他每接诏書，便感于己不利，遂遣使說曹操，許都潮濕，洛陽殘破，宜徙都鄄城，以就全實。鄄城靠近邺縣，袁紹是欲移天子自近。曹操拒之。曹操知道袁紹已是頭号大敵，另呂布、張繡等皆未賓服，自己是獨以兖豫二州抗天下六分之五。荀彧乃出計：宜急肅清近敵，安撫周邊，然後全力以圖河北。曹操然之。
三年（198），曹操圍張繡于穰縣。劉表遣兵救之。袁紹叛卒投曹操，說袁紹将襲許都迎天子。曹操乃還。呂布使人去河内買馬，為劉備兵所抄。呂布由是又結袁術，出兵攻打劉備，劉備敗走，曹操遣夏侯惇往救，亦不敵。曹操親征，與劉備合兵，圍呂布于下邳，生擒呂布、陳宮，皆殺之，降張遼、臧霸等。呂布雖求援于袁術，但袁術已是自顧不暇。
四年（199），曹操班師，表劉備為左将軍，禮遇甚重。曹操宴劉備，語之曰：“今天下英雄，唯使君與操耳。本初之徒，不足數也。”劉備方進食，失匕箸（《三國志·劉備傳》）。時車騎将軍董承受獻帝密诏，謀誅曹操。劉備遂參與進去。董承為靈帝母董太後侄子，為獻帝舅。
袁術窮途末路，欲北投袁紹。曹操遣劉備邀擊之。程昱、郭嘉聞之，勸曹操不可放縱劉備。曹操悔，追之不及。劉備至徐州，袁術已病死，他遂背曹操，與袁紹連和。時袁紹已滅掉公孫瓒，兼四州之地，将揮軍南下。曹操遣兵拒之。
袁紹、曹操皆遣人招張繡。張繡欲歸袁紹。時賈诩為張繡謀士。獻帝出長安，賈诩離開李傕，輾轉至南陽，投靠張繡。賈诩認為宜從曹操。張繡不解，曰：“袁強曹弱，又與曹為仇，從之如何？”賈诩曰：“此乃所以宜從也。夫曹公奉天子以令天下，其宜從一也；紹強盛，我以少衆從之，必不以我為重，曹公衆弱，其得我必喜，其宜從二也；夫有霸王之志者，固将釋私怨以明德于四海，其宜從三也。願将軍無疑！”（《三國志·賈诩傳》）張繡從之，率衆降曹操。曹操大喜，厚待二人。
五年（200）正月，董承等謀洩，皆伏誅。曹操将征劉備。諸将認為袁紹大敵當前，不應避重就輕，贻誤緊要。曹操認為袁紹雖有大志，而行動遲緩，劉備乃為人傑，若不時擊，必為後患，遂東擊之。劉備以為曹操當拒袁紹，不備，敗奔袁紹，曹操擒關羽歸。《三國志·袁紹傳》曰：曹操征劉備，田豐說袁紹襲操後，袁紹辭以子疾，不許。田豐舉杖擊地曰：“夫遭難遇之機，而以嬰兒之病失其會，惜哉！”《三國志·于禁傳》曰：曹操初征袁紹，使于禁率二千兵，守延津以拒袁紹。劉備以徐州叛，曹操東征之。袁紹攻于禁，于禁堅守，袁紹不能拔。于禁複與樂進等将步騎五千，攻汲、獲嘉二縣，後還官渡。我認為，田豐說袁紹襲曹操後，袁紹并未完全不從，還是出了一些兵的。