曹操说：“我自然知道袁谭会耍些小聪明。他想让我攻击袁尚，然后趁机略民聚众，自以为破袁尚后，实力足以自强，可趁我军疲敝来与我抗衡。但击破袁尚后，我的势力更加强盛，哪可能会疲敝，让他有机可乘呢？”

曹操为了让袁谭暂时安心，还和袁谭结亲，让自己的儿子曹整娶袁谭的女儿。

建安九年（204年）正月，曹操率兵渡过黄河，截断淇水，引入白沟，作为运粮的通道。

二月，袁尚再次出兵攻打袁谭，曹操趁机进军邺城。

当时，苏由、审配镇守邺城，曹操进军到洹水时，苏由投降。

曹操到达邺城外，做土山、地道。

当时，武安长尹楷屯毛城，通上党粮道。

四月，曹操留曹洪攻打邺城，亲自击破尹楷，又击破邯郸的沮鹄，易阳令韩范、涉长梁岐皆举县投降。

五月，曹操毁土山、地道，作围堑，决漳水灌城，城中饿死者过半。

七月，袁尚率军回救，依滏水为营，曹操进军将其营寨包围。

袁尚害怕，请求投降，曹操不许。

袁尚乘夜逃跑，袁军溃散，袁尚逃奔中山。

曹操命人拿着缴获袁尚的印绶节钺招降邺城守军，城中斗志崩溃。

八月，审配的侄子审荣打开东城门，曹操军一举攻破邺城，擒杀审配。

之后，曹操哭祭袁绍墓，慰劳袁绍妻子，将袁绍的家人和宝物都还给了袁家，并赐给他们杂缯絮，供养他们家。

从这一年起，曹操把自己的据点北迁到了冀州的邺城，政令军队此后皆从此出，而许县则只留些许官吏。

九月，曹操下令：“河北遭受袁氏之难，不用再上缴今年租赋！”

又严厉打压豪强兼并，百姓喜悦。

曹操领冀州牧，并上表让还兖州牧。

当初，曹操围攻邺城时，袁谭趁机攻取甘陵、安平、勃海、河间，又击破故安的袁尚败军，兼并其众。

曹操写信给袁谭，责备他负约，与他断绝婚姻，将他的女儿送回，然后进兵。

十二月，曹操进入平原，略定诸县。

建安十年（205年）正月，曹操攻灭袁谭，冀、青二州平定。

当初，袁尚兵败后，投奔幽州刺史袁熙。

此月，幽州大将焦触、张南起兵反袁氏，袁尚、袁熙又逃奔三郡乌桓。

焦触自称幽州刺史，举郡县归附曹操。

四月，黑山军首领张燕率领其部众十余万人投降曹操。

故安人赵犊、霍奴起兵，杀死幽州刺史，三郡乌桓又围攻鲜于辅于犷平。

八月，曹操率兵北征，斩杀赵犊，又渡河救援犷平，乌桓奔走出塞。

当初，袁绍令其外甥高干领并州。

曹操攻破邺城后，高干投降了曹操，仍然被任命为并州刺史。

而曹操讨伐乌丸之时，高干举州反曹操，捉拿上党太守，举兵守壶口关。

曹操遣乐进、李典讨伐高干，高干退守壶关城。

建安十一年（206年）正月，曹操攻打高干。

高干留别将守城，自己逃入匈奴，向单于求救，单于不从。

曹操围壶关前后三月，最终城陷。

高干逃向荆州，在途中被上洛都尉王琰捕杀。

又东征淳于，遣乐进、李典击破海贼管承。

建安十二年（207年），曹操回到邺城，大封功臣二十多人，皆为列侯，其余依次受封。

曹操为了肃清袁氏残余势力，也为了彻底解决三郡乌桓入塞为害问题，决定远征乌桓。

汉末，辽西、辽东、右北平三郡乌桓结合，是为三郡乌