而曹操所有的希望都押在這裏，若是攻打不下，與袁紹的戰鬥也就到此而止了。所以曹操也是拚死命的進攻。
打了半天，剛調走一萬三千兵的呂威璜得到消息，連忙帶軍火速回援。正巧遇到來押運糧草的蔣奇。二人合兵一萬八千，連忙趕到烏巢。
曹操這邊，為了防止有意外，早命夏侯敦領軍八千在後麵準備支援。見久攻不下，急忙令夏侯敦率兵前來。
曹操軍得到支援，士氣大增。淳於瓊漸漸抵擋不住。這時蔣奇與呂威璜的援軍也趕到。曹操心一橫，令夏侯敦領軍三千擋住他們，自己率軍一萬繼續攻打烏巢。
在曹軍猛烈的攻擊下，淳於瓊的守軍終於垮了。曹操拿下了烏巢。
但這時蔣奇和呂威璜已經把夏侯敦打得節節敗退，用三千人正麵抵擋一萬八千人，這基本是不可能完成的任務。
為了防止烏巢再被袁紹軍奪回去，曹操心一橫，下令“燒”。我沒有得到糧草，你也別想要。
蔣奇、呂威璜見糧草被燒，也無心再戰，急忙下令回軍。但這時曹操帶著一萬人來支援了。夏侯敦見曹操來援，哈哈一笑：“剛才你們壓著我打，現在輪到我了。”
夏侯敦是有名的瘋子，曾經在打仗時，眼睛被射瞎了，居然大喝一聲：“身體發膚，受之父母，不敢有損。”拔下來一口吃下。這樣的瘋子瘋起來，根本沒人擋得住。
夏侯敦氣勢大增，接連斬殺蔣奇、呂威璜。其餘士兵見狀都嚇傻了，連忙投降。
烏巢被襲，袁紹得知後也是大吃一驚。但他也是久經沙場的大將，立即令張郃、高覽率軍兩萬襲擊曹操大營。並說：“攻不下曹營，你們自己把腦袋砍下來吧。”
曹操營中，主持防守的是郭嘉。郭嘉才智驚人，把大營守得嚴嚴實實。張郃等人根本攻不進來。
不過時，傳來烏巢被燒的信息。高覽見狀，與張郃商量：“如今烏巢已經被燒，我們又打不下曹營，回去之後袁紹必然會拿我們出氣。不如投降了吧。”
於是二人率軍投降曹操。
郭嘉的頭腦可不是一般人能比的，立即令一萬曹軍換上袁紹的軍服，跟著張郃、高覽回袁紹大營。進入大營後，立即在營內進行突襲。
接著又讓人傳信給曹操，讓曹操不要回來，直接前往袁紹大營，若見袁紹大營發生混亂，立即從後殺出。
張郃、高覽很尷尬，剛投降就要帶著對手去打老東家。可是沒有辦法啊，算了，這臉也不要了，要是表現好了，說不定這個新東家會重用自己。
袁紹剛接到烏巢被燒的消息，怒火正盛。突然聽到張、高二人領軍回來。知道定是沒能攻破曹營，直接讓人去傳他們的命令：你們把兵交了，看在多年情份上，給你們一匹白綾、一杯毒酒，自己選把。
張、高二人聽了，剛才的一點羞恥之心頓時全消。你對我不仁，我對你不義。殺吧。
一萬曹軍在張郃、高覽的帶領下，立即把袁紹大營攪得一團稀爛。袁軍還搞不清什麼事，就被殺了個人仰馬翻。等搞清楚是張、高二人叛變之後，正準備整頓士兵迎戰。後麵又有曹軍殺來。
袁紹見勢不妙，在眾人的擁護下，僅帶著800騎，艱難地逃離官渡。
經此一戰，袁紹損兵折將，再也無力進行南征。官渡之戰以曹操完勝結束。