曹操除了采取严密措施，以足够的武装卫护粮食运输外，也十分注意用劫粮的办法制服袁军。

恰好这时侦察到袁绍部将韩猛押运粮车数千辆来到官渡北面几十里的故市（今河南延津）。

操知韩猛有勇无谋，乃派得力将领徐晃、史涣前往截击，把韩猛押送的粮谷全部烧掉。

十月，袁绍大将淳于琼等率兵万余，押送大队粮车，停在离袁绍大营北面四十里的乌巢（今河南延津东南）。

沮授为了确保这支运粮部队的安全，向绍建议派一支军队协助守卫，以防曹操再次抄袭。

可是，袁绍认为没有必要。

这时，谋士许攸向绍献策：曹操兵少，其主力部队都集中在这里，许都防务必然空虚。

可遣精骑前往偷袭，操失许都，进退狼狈，必然不能再战。

绍不从，一定要先攻下操营。

恰好这时许攸家人在邺犯法，被留守审配收治，攸既因此怀恨，又嫌绍无能，乃转而投奔曹操。

据《三国志》卷1《武帝纪》注引《曹瞒传》曰：

公闻攸来，跣出迎之，抚掌笑曰：&ldo;子远，卿来，吾事济矣！

&rdo;既入坐，谓公曰：&ldo;袁氏军盛，何以待之？今有几粮乎？&rdo;公曰：&ldo;尚可支一岁。

&rdo;攸曰：&ldo;无是，更言之！

&rdo;又曰：&ldo;可支半岁。

&rdo;攸曰：&ldo;足下不欲破袁氏邪？何言之不实也！

&rdo;公曰：&ldo;向言戏之耳。

其实可一月，为之奈何？&rdo;攸曰：&ldo;公孤军独守，外无救援而粮谷已尽，此危急之日也。

今袁氏辎重有万余乘，在故市、乌巢，屯军无严备；今以轻兵袭之，不意而至，燔其积聚，不过三日，袁氏自败也。

&rdo;

以上即许攸给曹操献的乌巢劫粮之计，操与亲信商议，诸谋士对许攸的话半信半疑，只有荀攸、贾诩劝操采纳。

于是操断然采取行动，留下曹洪和荀攸守住大营，亲自率领步骑五千，趁朦胧的月色，从小道直趋乌巢。

操军打着袁军旗帜，每个士兵带上一捆干柴，嘴啣枚，马缚口，路上遇人盘问，答以袁公怕曹操抄袭我军后路，特地前往加强戒备。

这样，顺利地到达了乌巢。

曹军在袁军屯地周围点燃干柴，大火顿时燃烧起来。

袁军从梦中惊醒，只见大火熊熊，喊杀之声，震耳欲聋，于是惊惶失措，乱作一团。

至拂晓，淳于琼等见曹军兵少，又产生轻敌情绪，出营迎战，操不待其摆好阵势，即挥军急击，琼等抵挡不住，退回营中。

袁绍听说操往袭乌巢，并不赶紧派兵救援，还对其子谭说：&ldo;即使曹操攻破淳于琼等，我攻下其大营，他就无处措身了&rdo;。

于是命高览、张郃等加紧攻营。

张郃建言：&ldo;曹操兵精，往必破琼等；琼等破，则将军事去矣，宜急引兵救之。

&rdo;可是袁绍只遣少量骑兵往救琼，而以全力进攻曹营。

曹营坚固，屹立不动。

当操正激励士卒攻打淳于琼等的时候，传来了袁绍援军将到的消息，有人劝操分兵拒敌。

操以为兵分势弱，后顶不住援军，前攻不下敌营，必致两头败衄，于是令士卒拼命进攻琼等，一举破之，除杀琼等外，还烧掉袁军全部存粮。

及袁绍援军到来，乌巢已经失守，援军也就不战而溃了。

乌巢粮谷被烧的消息传到官渡，袁军登时土崩瓦解，张郃、高览烧毁攻具，率部降操，其他将士，也不再听从袁绍指挥，纷纷逃命。

袁绍、袁谭父子率领仅存的八百骑兵渡过黄河，逃回冀州。