袁術一軍千辛萬苦，終至下邳城下。卻有斥候報得，下邳城已破了。袁術目瞪口呆，忙問其詳。
原來曹操自從臧霸前來援助呂布，更加用力攻打城池。呂布隻是拚命死守，派遣魏續、曹性守南門，宋憲、侯成守西門，陳宮守東門，呂布自守北門。卻未曾想魏續、宋憲、侯成三人暗自商議，不願隨死，竟獻了城門，引得曹軍入城。曹性寧死不從，為魏續所殺。城門即開，曹軍自西、南二門湧入城來。陳宮在東門得信，料下邳已不得守，棄城而走，繞城而奔，及至北門，疾馳大吼曰：“城已破，主公速走！城已破，主公徒留無意，速走！”。言未畢，撞上李典，一個照麵被打下馬來。呂布正在北門樓上，聽得陳宮大喊，知事已不諧，自跨赤兔馬，持方天畫戟，率眾開北門殺出。曹兵眾將視得呂布，各各並力向前圍堵。呂布馬快，撞出一條血路，正遇著夏侯淵截住廝殺。戰不十合，呂布奪路而走，卻隻剩孤身一人，手下兵將盡皆失了。正走間，於禁、樂進率兵而至，呂布見麵更不答話，博馬便衝。於、樂二人死死攔住，呂布以一敵二，殺得於、樂二人險象疊出。恰許褚護衛著曹操中軍至，見此情景許褚掄刀便上。曹操指揮中軍士卒團團圍住。四人殺在一起，呂布連戰三將毫無懼色。夏侯淵卻又從後追至，揮槍又上。四匹馬、四員將，將呂布圍在核心，轉燈兒般廝殺。曹軍士卒在一旁卻看得呆了。過有二十合，曹兵漸漸聚攏，隻圍住呂布自己，水泄不通，呂布正廝殺的興起，毫不理會。又過一陣，曹洪又來，加入戰團。呂布雖猛，夏侯惇、曹洪、許褚、於禁、樂進亦皆當時名將，終是一人難敵眾手，呂布漸漸不敵。曹操乃大喊：“今日已至如此，奉先何不下馬投降？事已至此，奉先猶不降乎？”誰知呂布聽得，蕩開四將兵刃，卻奮起餘力，將手中畫戟朝聲音方向一擲而去。曹操見著，嚇得滾鞍跌下馬來，險險躲過，卻砸死曹操身後副將。這邊許褚一刀劈來，哪想呂布全然未避，許褚急收不住，竟就此將呂布砍於馬下。呂布戎馬一生，縱橫天下，歿於此處，也算死得其所。曹操驚魂未定，視得呂布被許褚劈死，扶額歎息曰：“呂布勇猛，一至於此！幸其死矣，吾心可安。”恰逢李典壓陳宮至，曹操問陳宮曰：“今呂布已死，公台又當如何？”陳宮卻是不言。曹操又問：“汝妻兒老小盡在吾處，公台其無意乎？”陳宮依舊無語。曹操無奈，就於呂布身旁斬之，已全其名。陳宮乃曰：“吾聞已孝治天下者，不害人之親；施仁政於天下者，不絕人之祀。老母妻子之存亡，亦在於明公耳。”言畢，引頸受戳。曹操厚葬二人，送陳宮家眷回許都養老。
曹操既斬呂布、陳宮。即入得城池，傳令退了所決之水，出榜安民。此時程昱急報至，曹操乃令曹洪帶一彪軍馬接應出去。及至接著程昱、徐晃率兵退來，將夏侯惇送入城中治傷，卻令夏侯淵、曹洪各領一軍伏餘營帳兩側，以誆袁軍。不想張遼機敏，並未圍住，袁軍以此並無大礙。袁術聽得報告，又歎息了一回。乃與魯肅計曰：“今呂布業已亡故，再留無益，不若早還壽春，再作打算。”遂連夜撤回壽春。曹兵久戰疲憊，亦不追趕。袁術兵退，卻苦了另外一支援軍。臧霸本就勢小，泰山離下邳又近。至此已惡了曹操，呂布卻又不曾救得。臧霸進退失據，正自踟躕間。忽得曹操下書，曰：“宣高高義，遠來以救呂布。然呂布已死，袁術已退，孤恐將軍，再無去處。不若就此歸漢，不失守地封爵。”臧霸收的書信，再無它法，便自率眾想了曹操。操封臧霸為琅琊相，孫觀、尹禮亦各加官，令守青、徐沿海地麵。自此，徐州亦歸曹操。操軍回許昌，乃表車騎將軍車胄為徐州刺史，陳登為下邳太守、伏波將軍，卻將劉備、關、張等一撥人馬俱皆帶回，表劉備為左將軍、宜城亭侯，留與許都。