建安九年正月，曹孟德的糧草隊伍浩浩蕩蕩地由黃河駛入漢水，再進入白溝順東北而上。二月，袁尚留審配、蘇由守鄴城，自己率大軍再攻袁譚的根據地平原郡。
曹孟德仍采用“圍魏救趙”的策略，直接率大軍攻打鄴城。這次曹孟德再度動用了數個大軍團，包括夏侯惇、曹洪、張遼、樂進、張郃、徐晃、李典、許褚，自己任總指揮；後勤補給則由夏侯淵負責，包括兗州、豫州、徐州所有的糧草運輸；仍由旬攸和郭嘉作全軍參謀。
當大軍抵達鄴城東南方五十米的洹水地域時，曹孟德突然接到有人打算做內應獻出鄴城的情報。原來是鎮守鄴州的袁軍將領蘇由，由於和審配不和，意識到命運已經就是如此了，倒不如做個順水人情以謀求後路。
曹孟德立刻下令前方的夏侯惇軍團迅速推進。但不久便傳來蘇由反叛的行動泄露，反叛軍和審配的部隊發生巷戰，反叛軍因人數太少，不得不撤出鄴城，投奔城外的曹軍。
曹孟德的馬鞭從不離手，親自走到陣前命令夏侯惇、張遼、曹洪三支軍隊為主力，全力攻打鄴城。這一舉動對衝鋒陷陣的將士無疑是起了極大的鼓舞作用。但鄴城在審配的苦心經營下，其防禦工事非常堅固。曹孟德下令掘地道進攻，但審配也回敬曹孟德在城內挖塹壕。曹孟德於是仿效當年打官渡的辦法，在城外堆個高聳入雲，可以俯瞰城內的土山，再派弓箭手向城裏飄箭雨。奈何城裏的掩體太多，箭矢反被審配利用起來向城外發射。
就這樣，從二月到四月，兩個多月了，曹軍的攻擊似乎毫無進展。
曹孟德的腦海裏突然燃燒起一團熊熊的烈焰，他想起了烏巢劫糧。於是馬上派人去弄清袁軍的糧道，但攻城行為不終止，以免引起審配的懷疑。
情報得知，鄴城的補給來自上黨，並由駐屯在毛城的武安縣縣令尹楷負責。曹孟德故伎重施，留曹洪軍團圍攻鄴城，自己率領夏侯惇和張遼軍團越過鄴城，直攻尹楷。尹楷拚著一死迎戰一番後往西北撤退。曹孟德獲勝回來，順手牽羊般攻下了沮授兒子沮鵠鎮守的邯鄲城。
曹操下令徐晃軍團鎮守住這個新占領的地區，使鄴城完全陷於孤立。
徐晃和易陽縣令韓範和涉縣縣令梁岐是舊交，曹孟德聽荀攸這麼一講，馬上指示徐晃進行策反活動。徐晃悄悄與這兩人接觸，申明大義，要他們認清天下局勢，不要再蒙著頭當袁氏兄弟的替罪羊，這兩人便答應做內應。
徐晃還向曹孟德建議：“冀州的各個郡還處在觀望中，首鼠兩端，不如重賞韓範、梁岐，一定可以策動其他郡縣脫離袁氏，投向我方。”
曹孟德就封韓範、梁岐為關內侯，果然不少西北方的冀州郡縣令倒向曹營。
自從張郃投降了曹孟德，屬下的許多部將有的逃走，杳如黃鶴，有的被袁紹殺掉，找來找去才找到這麼一個丁點大的小將。想起昔日部隊的威風，張郃很是感傷。
在張郃的努力下，馮禮答應倒戈。但曹孟德將更大的目標放在鄴城內魏郡太守袁春卿的身上，遂從大老遠的揚州請來袁春卿的父親袁之長，並由董昭執筆寫了一封機密的勸降信給袁春卿，但袁春卿卻將書信交給審配，使策反的計劃全部敗露。
幸運的是馮禮這條線未曾曝光，使曹孟德懷著一線希望。審配早知大軍圍城，策反行動是絕對存在這一軍事常識，一直加強反策反的工作。
馮禮帶兵進入城門，結果中計被砸死。攻鄴城的行動就這麼艱苦而緩慢地進行著。曹軍的損失要比鄴城守軍的損失大得多，曹孟德心急如焚。曹孟德無計可施之際，正和幾位謀士武將在漳河岸邊漫步，久久地凝望著漳河水，曹孟德突然一拍大腿。這個動作表明，曹孟德必定想出了某種妙計。
曹孟德讓軍士們白天輪番休息，晚上，四十裏的溝塹兩旁密密麻麻都是曹軍，借著夜幕的籠罩，借著曹軍營寨中故意發出的鬧嚷聲的掩蓋，溝塹迅速拓寬，拓深。天亮時，四十裏的壕溝全都成為寬深各兩丈的大河溝，審配發現後想派軍隊出城阻擋，可為時實在太晚了。
漳河的堤壩被決開了，河水慢慢地湧入壕溝，水量漸漸大起來，水位也慢慢漲起來，四十裏的溝塹就變成了一條河流，繞著鄴城漫流。