群雄并立，但时常萦回于曹操脑海中的最主要的是两大劲敌，一是北方袁绍，二是东方吕布。曹操的一切活动及其策略安排都是以最终消灭这两股势力为目标，南征张绣是为了消除后顾之忧，东伐袁术是为了削弱诸敌犄角之势。
先战袁绍，抑或先讨吕布?这个问题，曹操一直在盘算。当时，袁绍因曹操迎帝都许，内怀不服。他雄踞四州，诸雄皆畏其强。建安二年正月，曹操第一次南征张绣，败于宛城。袁绍得知操败，更加骄横，给曹操书，“其辞悖慢”。曹操得书，大怒，“出人动静变于常”，情绪有点反常。大家都认为这是由于失利于张绣的缘故。钟繇问荀或，荀或说，“公之聪明，必不追咎往事，殆有他虑?”于是去问曹操，操把袁绍的书信给荀或看，并说：“今将讨不义，而力不敌，何如?”
曹操“方东忧吕布”，本来打算征服张绣之后即征吕布，接到袁绍的信后有点不冷静了，又在先征吕布还是先征袁绍问题上犹豫了。荀或即为其分析形势，指出袁绍虽强，但不可怕(荀或对袁绍与曹操之对比分析,详下章)，当前最要紧的还是先取吕布，“不先取吕布，河北亦未易图也。”郭嘉也认为应该先打吕布，说绍方北击公孙璜，可因其远征,东取吕布。不先取布，若绍为寇，布为之援，此深害也。”时，袁绍、吕布既为两强，又处南北相应，郭嘉担心他们联合，所以主张乘袁绍远征公孙瓒、暂时无北方之忧之机，先把吕布消灭了。曹操很同意他们的意见。
其实，曹操不是没有看到这一点，而是因为还有一些复杂情况尚未想清楚，于是对大家说吾所惑者，又恐绍侵扰关中，乱羌、胡，南诱蜀汉(指益州刘璋和荆州刘表)，是我独以兖、豫抗天下六分之五也。为将奈何?”荀或为其分析了关中的情况，并提出了具有针对性的策略，回答说：“关中将帅以十数，莫能相一，唯韩遂、马超(当为马腾)最强。彼见山东方争，必各拥众自保。今若抚以恩德，遣使连和，相持虽不能久安，比公安定山东，足以不动”。
就这样，曹操的用兵大计又一次在上下商讨之中定了下来。
这是一种“先弱后强”、“有打有拉”、“远交近攻”、“各个击破”的战略方针。于此，足见曹操兵法运用之娴熟和善于审时度势之才能。
战略方针定下来以后，他马上确立了具体行动策略。就当时曹操做的一些事看，可概括为：
第一，安抚关中。曹操根据荀或“钟繇可以属以西事”的提议，“乃表(表奏是形式，实由操命)繇以侍中守司隶校尉，持节督关中诸军，委之以后事，特使不拘科制。”钟繇到了长安，“移书腾、遂等，为陈祸福，腾、遂各遣子入侍。”“遣子人侍”，就是送来儿子做人质。西边之忧解除了。
第二，稳住袁绍。前已述及，曹操对绍采取了既给高位，又给荣誉，并给地盘的做法。这种示弱、谋和、以求先把袁绍稳住的策略，已取得了成功。此时，他更加注意不向河北示兵，而让袁绍倾其全力去攻打公孙瓒。
第三，瓦解吕布内部。建安三年春,袁术已濒临穷途末路，此时吕布突然醒悟，感到问题不妙，又复与袁术通。这时，曹操不仅完成了西抚韩遂、马超的部署，而且巳经瓦解了吕布的内部。史载，陈珪欲使子陈登到曹操那里去，吕布不肯，正好碰上曹操以吕布为左将军，布大喜，即派陈登奉章谢恩,并送操书一封，求得徐州牧。陈登见操,不仅不为吕布说好话，反而对操说，吕布勇而无谋，反复无常，应该及早消灭之。
操说，“布狼子野心，诚难久养，非卿莫能究其情也。”曹操为了拉垅陈珪父子，即为陈珪增秩中二千石，拜登广陵太守。临别，操让陈登暗地纠合部众以为内应，执登手说，“东方之事，便以相付。”这样，便在吕布内部安下了一颗钉子。陈登回来，吕布见求徐州牧不得，大怒，拔剑斫桌说，你父亲劝吾协同曹操，绝婚袁术，今我所求无获，而你们父子并显重，是你把我出卖了。陈登不慌不忙地回答说，我见到曹公，对曹公讲“待将军譬如养虎，当饱其肉，不饱则将吃人”，曹公不同意我的话，说养将军“譬如养鹰，饥则为用，饱则扬去”。回答很巧妙，稳住了吕布，避开了暗通曹操之情，保护了自己。
第四，削弱吕布力量，使其成为孤立的敌人。史实证明，曹操激化袁术、吕布间的矛盾，收到了一箭双雕之效，不仅打击了袁术，而且孤立了吕布。同时，他还试图把刘备拉在自己一边，支持刘备抵抗袁术和吕布。先是表荐刘备为镇东将军，对抗袁术，继而厚遇刘备，以为豫州牧，让其收拢兵力攻打吕布。刘备虽然失败了，败走曹操，但吕布的力量也大大削弱了。
建安三年九月，曹操开始正式讨伐吕布。先时，陶谦表刘备为豫州刺史，屯小沛;陶谦死前又以徐州让刘备。吕布则自称徐州刺史。袁术也想得到徐州，因攻刘备，曹操表刘备为镇东将军，以抗袁术。刘备与袁术相持经月，袁术派将军纪灵等击刘备，刘备求救吕布，吕布“辕门射戟”为其和解。继而吕布乘虚袭刘备下邳，虏刘备妻子,刘备求和。刘备还小沛，复合兵得万余人，吕布恶之，又出兵攻刘备，刘备败走曹操。曹操厚遇刘备，以为豫州牧，益其兵，给军粮，使东至沛，收散兵以图吕布。吕布遣其中郎将高顺与北地太守张辽攻刘备，曹操遣夏侯惇往救，为顺等所败。高顺等破小沛,复虏备妻子，备单身走归曹操。
曹操准备领兵亲征吕布，但好多将领的认识仍然停留在一年前的水平上，皆曰：“刘表、张绣在后，而还袭吕布，其危必矣。”荀攸支持曹操的决策，指出此时与彼时不同，“表、绣新破，势不敢动;布骁猛，又恃袁术，若纵横淮、泗间，豪杰必应之，今乘其初叛，众心未一，往可破也。”荀攸的分析，意在两个“势”字，一是刘表、张绣“势不敢动”，二是吕布初叛，其势未成。无疑，这正是曹操决定此时用兵吕布的原因所在。
曹操兵进，刘备于梁国界中与操相遇，遂随操东征。曹操兵至彭城(今徐州)，陈宫对吕布说宜逆击之，以逸待劳，无不克也。”吕布认为“不如待其来攻，蹙著泗水中”。冬十月，曹操屠彭城。前此安排好的广陵太守陈登率郡兵为操先驱，进至下邳。吕布率兵数次与曹操战，皆大败。曹操攻城急，兵至城下，给吕布送去一封信，陈说祸福，吕布欲降，“陈宫等自以负罪于操，深沮其计”。
陈宫说曹公远来，势不能久，将军若以步骑出屯于外，宫将余众闭守于内。若向将军，宫引兵而攻其背;若但攻城，则将军救于外。不过旬月，军食毕尽，击之可破也。”布然之，欲使陈宫与高顺守城，自将骑兵切断曹操粮道。结果听了妻子有关陈宫不可信任的话，没有按照陈宫的计策办，而是遣人向袁术求救。袁术本来对吕布一肚子气，仅仅整顿兵马遥作声援，并未正式发兵，吕布以为袁术是因为自己不嫁女，所以不发救兵，于是把女儿绑在马上，趁夜自送女出，结果被曹军乱箭射回。
曹操掘挖濠沟围困下邳，久攻不下，士卒疲惫，暂时收兵。荀攸、郭嘉急忙阻止，说吕布勇而无谋，今三战皆>北，其锐气衰矣。三军以将为主，主衰则军无奋意。夫陈宫有智而迟，今及布气之未复，宫谋之未定，进急攻之，布可拔也。”曹操于是引沂水、泗水灌下邳。月余，布益困迫，准备投降，站在城墙上对曹操的兵士说，你们不必困我了，“我当自首明公”。陈宫急忙阻止说：“逆贼曹操，何等明公。今日降之，若卵投石，岂可得全也。“
时，吕布之众已处慌乱之中。吕布虽然骁猛，但无谋而多疑，诸将各怀异心，形不成战斗力，所以每战多败。曹操水困下邳，围城三月，布众上下更加离心◦十二月癸酉其将侯成与宋宪、魏续等一起把陈宫、高顺捉起来，率众投降曹操。吕布与其麾下登下邳城南门(白门楼)，令左右割下他的脑袋送给曹操，左右不忍，于是自己出降。曹操令人把吕布绑起来，“缚太急”，布请求“小缓之”，操曰缚虎不得不急也。”
吕布对操说明公所患不过于布，今已服矣，天下不足忧。明公将步，令布将骑，则天下不足定也。”时，刘备在旁，吕布顾谓刘备说玄德，卿为坐上客，我为降虏，绳缚我急，独不可一言邪?”曹操意欲活布，令使宽缚，刘备急阻止，说:“不可。明公不见吕布事丁建阳、董太师乎?”吕布曾是丁原(字建阳)、董卓的部将，二人都是被吕布亲手杀死的。曹操明白了刘备的意思，点头表示理解。吕布怒视刘备说大耳儿，最叵信!”曹操遂命人把吕布勒死，然后将其人头送许。
与吕布同时被杀的还有陈宫、高顺等。曹操杀陈宫前，两人有几段生动的对话，反映出曹操为人的另一面:重义、重情、重才。现据《三国志•吕布传》注引《典略》录如下：
下邳败，军士执布及宫，太祖皆见之，与语平生，故布有求活之言。太祖谓宫曰：“公台，卿平常自谓智计有余，今竟何如?”宫顾指布曰：“但坐此人不听宫言，以至于此。若其见从，亦未必为禽也。”太祖笑曰：“今日之事当云何?”宫曰：‘‘为臣不忠，为子不孝，死自分也。”太祖曰卿如是，奈卿老母何?”宫曰：“宫闻将以孝治天下者不害人之亲，老母之存否，在明公也。”太祖曰：“若卿妻子何?”宫曰：“宫闻将施仁政于天下者不绝人之祀，妻子之存否，亦在明公也。”太祖未复言。宫曰请出就戮，以明军法。”遂趋出，不可止。太祖涕而送之，宫不还顾。
陈宫死后，曹操厚待其家，养其母，嫁其女，表现出极大的仁慈和宽宏大度。
对于吕布，曹操欲活之，刘备欲杀之。就政治家的角度言，无可厚非，但就人品言，刘备之谲诈似亦不在曹操之下。至于吕布乞生偷死，虽可理解，但足见其不明大义，少英雄之气度。因为就当时的情势来说，曹操最终不能不把吕布杀掉，正如曹操的主簿王必所说布，劲虏也，其众近在外，不可宽也。”杀布，树倒猢狲散，一股劲敌就算彻底解决了。
对于陈宫，曹操虽然不无念及曾为自己心腹、劝领兖州等功，但就军法论不能不杀。陈宫自己也很明白无求活之理，从容趋死。这是很有自知之明的，较之吕布可谓多了几分悲壮之气。当然，陈宫赴死之前也不再“逆贼”称操，而称其为“明公”，并表现出某些乞求宽其亲属的言论，度之情理，于宫完全可以理解;于操，则体现出在顺境情势下，颇能度情处事。
曹操于建安三年九月率兵击吕布，十月屠彭城，至下邳，围城月余，十二月癸酉(公元199年2月7日)吕布投降，前后不过三个月便解决了最使他担心的劲敌之一。他为什么能够这样顺利地攻灭吕布呢?
第一，战略决策正确，时机选得好。先取吕布是曹操同其幕僚经过反复磋商定下来的。本来吕布雄踞徐淮，扼南北之冲，南可连袁术，北可通袁绍，又与刘备相犄角，实难图之。曹操抓住时机，不仅没有让他形成这种优势，而且使他成了孤立之敌。
第二，战术运用得当。曹操击吕布没有把战线拉得很长，而是集中力量于一条线上。曹操出兵在今河南淮阳与刘备相遇，然后合兵直驱吕布老巢彭城(今徐州)，屠城之后，即以陈登为先驱直逼吕布败守之下邳(今睢宁北)。兵至下邳，掘堑而围，并引沂、泗水灌城，下邳四面汪洋，吕布的士兵自然夺气。一个多月下来，吕布在既无援兵，又无储粮的情况下，而益困迫，不得不降。这可谓是一次运用集中力量打歼灭战的成功战例。
第三，借用非己之兵以益军势。曹操出兵名义上是应刘备求援而发，实则恰好利用了刘备的万余兵力。时之刘备如同丧家之犬，合兵归操，殊卖力气，而且让曹操最后下定决心把巳经投降的、本可赦免的吕布送上断头台。
第四，用间成功。一年前,曹操即已约陈登父子为伐吕布的内应，此举发挥了很大作用，陈登以一郡之兵为其先驱，不仅军事上大增曹操之势，而且政治上瓦解了吕布的军心。
第五，敌方，即吕布策略失当，在客观上为操提供了有利战机。其一，吕布先战袁术，后袭刘备，未曾虑及曹操即时来伐，自失其援，陷入孤立;其二，不用谋将之策，而听信妻子疑将之言，初不”以逸待劳”以逆击操，后不分兵内外遥相呼应，致使操直捣城下;其三，战酣之际怒辱大将，酿成内变，陈宫、高顺既已被执，城实已破，布便无能为力了，只有在投降或战死沙场二者之间选择。他选择了前者，但他没有想到在曹操与刘备两大政治权术家面前殊难保住性命。
曹操攻灭吕布是其走向最后成功的重要一步，其重大影响，很快显示出来,第一，解除了北向用兵、尤其是对付袁绍的后顾之忧，不再两面对敌;第二，使袁术成为孤立的敌人，企图南巡北走，均不得逞，愤然呕血而死;第三，使张绣真正认识到出路在于投靠曹操。一句话，并没有用多长的时间，长江以北，扬、徐、兖、豫便皆为己有了。
