汉献帝建安初年，曹操已基本上控制了黄河以南的大部分地区。袁绍占据了冀州（今河北省中南部）、青州（今山东东北部）、幽州（今河北东北部）、并州（今山西省）四州之地。袁绍想南下一举消灭曹操，曹操要统一北方，双方战争不可避免。
    建安五年（公元200年），袁绍集中了十万精兵。曹操将三、四万军队集结于官渡（今河南中牟东北）与袁绍隔河相对。袁绍先派大将颜良渡过黄河，进攻白马（今河南滑县）。曹操的谋士荀攸劝曹操说：“分兵往西在延津（在今河南延津西北）一带假装渡河，把袁军主力引到西边。然后派骑兵到白马，杀他个措手不及。”曹操采纳了荀攸的意见。袁绍听说曹操要在延津渡河，果然派大军来堵截。这时曹操亲自带兵袭击白马，解救了白马之围。
    袁绍上当后十分恼火，不听劝告地下令全军渡河。此时，曹操从白马向官渡撤退。发现袁军来追，就将六百名骑兵埋伏在延津南坡，并叫兵士把武器盔甲丢得满地都是，装成战败而逃的假象。袁绍的骑兵赶到南坡，看到这副情景便放松了警惕，兵士开始收拾那丢在地上的武器。正在此时，六百名曹军一齐冲杀出来。袁军大败。
    白马、延津二战，袁绍没有吸取教训，命令将士继续进军，一直赶到官渡。曹操的人马也早已回到官渡。双方就这样一直相持了一个多月。曹军粮食越来越少。而与此同时，袁绍派大将淳于琼运来军粮，并囤积在离开官渡四十里的乌巢。
    袁绍的谋士许攸探听到曹操缺粮的情报后，劝袁绍绕过官渡，偷袭许都。袁绍却固执地拒绝了。这时候，有一封信从邺城送给袁绍，信上说，许攸家人犯法被下令拘捕了。许攸又气又恨，连夜逃出袁营，投奔曹操。曹操在大营里刚脱下靴子想睡，听说许攸来投奔他，高兴得来不及穿靴子，光着脚板跑出来迎接他。许攸见曹操以诚相待，就告诉了曹操关于袁军的秘密，建议曹操派兵袭击袁绍的粮草，那么袁绍就会不战自败。
    曹操听取了许攸的建议，自己带领五千骑兵，连夜赶到了乌巢，一把火把袁军的粮草烧了一干二净。
    正在官渡的袁军将士听说乌巢起火，都惊慌失措。但袁绍不但不派兵增援反而认为曹营空虚，派大将张郃、高览去进攻，但遭到了曹军的顽强抵抗而没有成功。张郃、高览见大势已去就投降了曹操。袁绍带着剩下的八百多骑兵向北逃走。不久，袁绍病死。曹操又花了七年工夫，扫平了袁绍的残余势力，统一了北方。
    官渡之战是袁曹双方力量转变、当时中国北部由分裂走向统一的一次关键性战役，对于三国历史的发展有着极其重要的影响。此战虽属于封建割据势力之间的争斗，但实现地区性的统一客观上符合人民的愿望。如今，在当年官渡之战的发生地——郑州中牟，建成了官渡古战场游览区，供人们凭吊游览。