公元一九三年，即初平四年底，曹操讓陳宮留守東郡，叫荀彧和程昱守住甄城、範縣、東河三個縣，自己穿上孝服，披著頭發，帶領人馬向徐州打過去。
曹操憑著一股怒氣，連著打下十多個城，一直到了彭城、傅陽，才跟陶謙的主力碰上。但是陶謙在郯城死守著，曹操一時並不能攻取。時間久了，因缺少軍糧，隻好退兵回來，把軍隊休整一下。
公元一九四年，即興平元年，夏天到了，曹操又編組軍隊，再度攻擊徐州。
由於第一次東征時，曹操已擁有彭城及下邳郡，為紀念遇害的父親，曹操已在這時建築了一座曹公城。他們分頭攻打取慮、睢陵、夏丘。每打下一座城，即進行大規模屠殺。
這也許是曹操一生中空前絕後的一次大屠殺了，舉世為之震驚。
“曹嵩事件”對陶謙而言，是啞巴吃黃連，好意成了凶事。曹操的報複行為太過殘暴，陶謙隻怕連郯城也難守住，隻好向公孫瓚那邊討救兵。當時就打發使者到青州，請公孫瓚的部下青州刺史田楷發兵。田楷同意，還派人到平原，請平原相劉備一同出兵。
劉備和田楷以及北海太守孔融都不滿曹操的殘暴行為，願仗義前來幫助陶謙。
由於郯城的防守相當堅固，徐州百姓因曹操屠殺的原因，形成了一種很強的向心力，這使曹操不得不認真考慮了。他決定采取徹底的包圍戰，計劃逐步消滅郯城外圍的徐州軍隊，以孤立郯城內的陶謙主力部隊。他想，隻有這樣，方能類似各個擊破的辦法，以收到奇效。
經過幾次對陣，陶謙對曹軍的戰鬥力也有相當的了解，他知道了曹操軍的優勢所在，便努力避免純野戰的決勝方式，而改變采用攻守互為犄角的方法。並且進行了嚴格的部署。
曹操對陶謙的布防進行遠距離觀察和估計後，很快便發現了陶謙的企圖和弱點，心中便相應有了些對付的辦法。
曹操敏感地發現，徐州軍由於缺乏實際作戰經驗，在彭城會戰時被曹軍凶猛無比的毀滅性威力嚇壞，因而整個部局是十分的保守被動。陶謙自己帶主力部隊躲在防守堅固的郯城，而作為先鋒的襄賁城及曹豹、劉備的犄角部隊又力量太弱，根本缺乏作戰力，表麵看來，似乎是積極備戰，而其實際，襄賁軍及曹豹軍仍是消極用來防守郯城的。換句話說，陶謙和他的徐州都已經沒有再戰的鬥誌了，一切布局都僅僅為了一時的自保。
根據這一情況，曹操派曹仁布陣在襄賁城外野，以封鎖陶謙出城的企圖。而自己則親自指揮主力軍。攻擊曹豹及劉備的聯合部隊。
曹操全力進攻曹豹及劉備部隊，強大的攻勢使曹豹和劉備軍無力對抗，開初隻有招架之功，並無還手之力。陶謙在郯城頭上看見了這一情況，並不敢出來援助。且不說還有曹仁等待著他的出援，即使沒有曹仁，他也懼怕出了城就再也回不來了。曹操的騎兵，會以迅雷不及掩耳之勢斷了他的退路。
曹豹及劉備聯合軍節節敗退之後，曹操又立即將軍隊調過頭來，配合曹仁攻打襄賁城。兩隊人馬合起來，更加雄浩，尤其曹仁部隊，一直是整裝待發的，個個精神抖擻，鬥誌昂揚。
襄賁城守軍看到曹豹軍隊潰散，士氣低落，在心理上就首先輸了，個個心存畏怯，頓失奮勇之力。因此，不到三天，襄賁城便被曹軍攻破。
曹操直入襄賁，又下令大屠殺，兵鋒所到之處，血流成河，幾至雞犬不留。駐守郯城的陶謙看得心驚膽戰，魂不附體。他無論如何再也不能在郯城待下去了，便率隊悄悄放棄郯城，投奔揚州丹陽郡而去。
曹操見陶謙真的逃跑，大笑不止，他下令全軍飲酒祝賀。
這次報仇之戰也是如此。
曹操雖然藉口報父親及弟弟被殺之仇，而進行殘酷的屠殺，而其實呢？他與其父的感情並不深，這個死去的異母弟弟更與他從無情誼，而且長期以來他和父親在政治立場上很不相同。因此父子、兄弟一直並無太大來往，不過具有一種名分而已。因此對於父親和異母弟的被殺，他不可能那麼傷心，特別不可能那麼傷心怨恨到如此喪失理性的程度。
那麼，曹操此舉的真正目的何在呢？他攻打徐州，與其說是報仇，不如認為是擴充自己地盤及力量的一種必要行動。他在徐州進行的殘酷屠殺，與其視為怨恨，不如看作政治上的恐駭。曹操現在要占據這個地方，若是就這麼進來，徐州人顯然不服管理，隻能先用這種驚嚇人心的恐怖手段，才可能摧毀徐州人的自足自安的心理，而對曹操采取不得不接受的態度。
曹操算是徹底擊敗了陶謙，他通過戰鬥，確實對陶謙軍無法有恭維認可之辭。但是，在這次他遇到的敵手中，有一個人卻不能不引起他的注目，那就是劉備。在這次攻城戰中，最令曹操感到意外的是劉備軍團的表現，這支為數不多又是仗義相助的客軍，居然表現得堅韌無比，對曹軍凶猛的屠殺毫不屈服，那股強烈的反抗力，有時讓曹操也感到心驚。從此，曹操對劉玄德這個人留下了非常深刻的印象。