其后袁术称帝，曹操动员、吕布、孙策三路人马攻打，占寿春后前往小沛。其后曹操欲讨伐吕布，便派夏侯敦联合一起讨伐吕布。吕布得知后派高顺攻破小沛，只得逃回曹操营寨。下邳城破，白门楼上，吕布意欲投降，曹操也想要收服之意，询问于，厌恶吕布，深知其乃无义之人，劝曹操杀之，于是吕布遂死。其后，随曹操一起回许都，而曹操此时野心膨胀，心生不臣，感到惴惴不安，不愿久居人下，“青梅煮酒”后，更是担心，以韬晦之计骗过曹操，以打袁术为借口，向曹操借兵，曹操允之。未至，袁术病死，杀死徐州刺史车胄，攻占徐州。曹操闻讯后率大军攻城，认为袁绍大军压境，曹操不可能进攻自己，因此遭受奇袭而大败，单骑逃往河北投青州袁绍之子袁谭，袁绍得知后以礼相待，出邺城200里迎接。后被袁绍派往汝南，策反依附曹操的黄巾余党刘辟，骚扰曹操后方的许昌。曹仁率军反击，战败逃回袁绍处。察觉袁绍不能成器，想要离开袁绍，于是说服袁绍再度来到汝南，并联合龚都，曹操派蔡阳进攻，轻松击败蔡阳，并取其首级。（刘辟、龚都与演义中不同，未死，战后不知所踪）
击败袁绍后，曹操率军攻打汝南，深知不敌，向南撤退，派孙乾、糜竺前往荆州游说刘表，刘表出郊相迎，待之以上宾之礼。但刘表为人外宽内忌，嫉妒的才能，到荆州后，荆州士人仰慕之名，与之交好，刘表更是因此不信任，暗地里提防他，几次献计袭击许昌，刘表都不采纳。一次酒会上，看到自己腿上长了肥肉，感叹老年将至而无法建功立业，就是髀肉复生的来历，刘表愈加猜忌，让驻军新野。202年，刘表命带军北上，夏侯惇、于禁、李典率军抵挡。伪退，设下伏兵，李典觉得有诈，劝谏，夏侯惇不听，被打败，幸好李典及时赶来，军力过少，知道相持下去占不到便宜，于是退军。207年，三顾茅庐，请出了诸葛亮。208年，刘表病死，曹操此时亲率大军南下，次子刘琮投降曹操，长子刘琦联合。从新野撤往江夏，路经襄阳时，很多荆州士人投靠，有人