程昱失了定陶之后，命令部下亲兵火速赶往濮阳报信，曹操闻讯大惊，召集众人商议。郭嘉道：“濮阳所以难下，皆因守将臧霸之故。臧霸善于防守，在兵中威望又高，因此能以三万兵马与我军抗衡多日。定陶失守，我军后路已失，我军此时退兵，臧霸定然深信不疑。我军扬言全力攻打定陶，臧霸必会出兵追击我后军，以减少定陶压力。臧霸部出城以后，我军伏兵突起，可以大胜。”
曹操从郭嘉之计，宣称大军后撤，欲要重兵攻打定陶，让各营立即准备。曹操秘密唤来夏侯渊、乐进、徐晃、于禁四将，授予密计，让四将统领部下分头埋伏。
臧霸闻知定陶大胜，料想曹操必会撤军，广派细作，密切注意曹操大军动向。细作探明曹操各营准备撤离，回城报告臧霸，臧霸大喜，集结城中主力，准备在曹军撤退之时，追袭曹军后军。
曹操后军得郭嘉密计，一路上与臧霸部边战边退，引诱臧霸部离城渐远。夏侯渊等四将在臧霸部全部进入伏击圈后，四路伏兵一齐杀出，将臧霸部包围起来。曹操此时又引领主力杀回，臧霸统领部下死战，力尽为夏侯渊生擒。
臧霸被俘，郭嘉等前来说降，臧霸抵死不从。曹操闻知臧霸好色，将幼妹曹荣下嫁于他。臧霸久闻曹荣艳名，不免心动，最终被曹操说服，投降曹操。
曹操攻打濮阳之际，吃尽臧霸苦头，此时得到这员大将，自然宠爱有加。臧霸被俘后一波三折，今见曹操如此垂爱，不由感激涕零，主动要求到濮阳招降守军。
濮阳守军追随臧霸多年，向来敬服臧霸，卞喜、程远志两将与臧霸私交甚好，因此臧霸单骑，说服濮阳合城归降曹操。曹操因此尽得濮阳守军。
曹操不费吹灰之力夺下濮阳，在濮阳休军半月，军政诸事因为臧霸出力，迅速回归正常。曹操因为臧霸大功，任命臧霸为中郎将、濮阳太守，暂时随军征战。
定陶处在濮阳、徐州、陈留、谯城四郡要路处，战略位置极为重要。曹操休兵完毕，决意恢复定陶，让夏侯淳、李典统领五万精兵出谯城，自率八万精兵出濮阳，两路大军十三万兵马攻打定陶。
吕布听闻濮阳陷落，臧霸部下尽归曹操，不由大惊失色，又闻曹操两路大军来攻，欲要撤出定陶，全力保护徐州。陈宫劝道：“濮阳失陷，徐州以北再无策应兵力，定陶为徐州屏障。倘若轻易弃守定陶，曹操兵锋直指徐州，徐州城内粮草不济，必然不能久守。”
吕布因为定陶城防不坚，不听陈宫忠告，传令弃守定陶，全军返回徐州。陈宫心急如焚，然而无能为力，料知吕布必败，欲要弃之而去，因为相随日久，不忍弃之。
曹操垂手复得定陶，留下乐进部驻守此地，起兵十一万趁势南下，攻打徐州郡城。吕布部下兵力共有九万，闻知曹军杀来，留下两万兵马留守下邳、都阳，其余七万兵马，都赴徐州防守。
曹军杀到徐州城下，扎下大营，到城下挑战。吕布自恃勇力，策马出城迎战。两军对圆，吕布拍马出阵，厉喝道：“何人敢与我决一死战？”
徐晃闻言，挥动宣花大斧，上前迎战。两将交手未及十合，徐晃气力不支，往后便走，吕布马快，追了上来。夏侯渊、于禁、李典、曹洪四将，见徐晃势危，齐出接应，截住吕布厮杀。
吕布遇勇欲勇，此时力战四将，但觉精神倍加，铁戟飞舞，如矫龙出水，密不透风，间或一戟击出，曹将魂飞魄散。四将渐渐转入守势，汗如浆出。陈宫在城下观战，让高顺、张辽两将出阵相助。四将本来就有些抵挡不住，如今高顺、张辽两员虎将上前，不敢再战，拨马退回本阵。
吕布此时扬威，曹军不免士气低迷，陈宫趁此良机，统兵往前掩杀。吕布策马冲锋，猛然看见曹操，拍马直冲过来。曹操见势不妙，勒马住后就走，曹军几员大将被吕布杀得心寒，不敢上前阻挡。
帅旗跟随曹操后撤，立即带动曹军兵阵，吕布部下趁势冲击，曹军阵形溃散。曹军大败，死伤无数，大寨亦被吕布夺取。曹操败退三十里方才止住，收拢败兵，聚集部将，重新安下新营。
曹操此战虽败，但是未伤元气，部下兵多将广，粮草富裕，恢复几日，又到徐州城下挑战。吕布统兵与其争战几次，互有胜败，两军在徐州相持。
吕布见曹操坚不退兵，有必下徐州之意，与陈宫商议对策。陈宫道：“当今天下，能与曹操抗衡之人，唯有金旋、袁绍，刘备、袁术等人势力单薄，不足以影响战局。金旋此时正在西线作战，交战日久，无暇顾及他处。如今能够援救主公者，仅有袁绍这路兵马。袁绍与曹操素来不和，可以遣使急赴南皮，说明两家结盟之意，劝服袁绍出兵攻打曹操后方。曹操重兵皆在此处，若闻袁绍起兵，必会撤兵自保，徐州之围可以立解。”吕布因为孙登辩才极佳，派他为使，急赴南皮，恳请袁绍出兵相助。
吕布神勇无敌，曹军诸将与其交战，均有怯敌之意，徐州城防坚固，不易攻取。曹操因为攻打多日，未曾建功，意欲退兵。郭嘉劝道：“吕布为世上猛虎，如今连遭败绩，兵力渐少，粮草将尽，正是天赐良机。倘若假以时日，使其元气恢复，后患无穷。”
曹操听闻郭嘉之言，如同酒后猛醒，召集众人商议破敌良策。荀攸道：“如今连降暴雨，徐水水满为患，可以决堤导水入城，徐州城内顿成水泽之地，必然不战自乱。”
曹操引领众人出营巡察一遍，见荀攸所言确实可行，命令各营屯于高处，派部下决开徐水大堤，引导江水灌入徐州城内。徐州城内顿时成为一片水泽，吕布大忧，与陈宫巡视城池。陈宫让士兵百姓将城中钱粮迁到高处，然后在城池各处筑立小堤防水。然而徐水水量太大，城中水面继续缓慢上涨，陈营认为徐州已经不可防守，对吕布道：“曹军决徐水灌城，虽然军民同心，然而水火无情。我观徐水江面高出城池地面甚多，若是再降暴雨，城中必然水患为灾，彼时待要退兵，恐怕亦不可得。我意先护送诸将家小到小邳，以去诸将后顾之忧。我等驻守徐州三日，若是城内水面继续上涨，我等应该当即立断，弃城而往都阳。”
吕布此时心神无依，对陈宫言听计从，吩咐众将做好弃城准备。又率领重兵，杀出一条通道，让张辽统领三万精兵先行，保护诸将家小先赴小邳。