曹操乘袁尚去攻打袁谭的机会，领兵直捣邺城。邺城十分坚固。曹操决引漳河水灌城，围困邺城三个月，造成城中半数人饿死。

其间，袁尚领兵回救邺城，被曹操击溃，邺城内士气更加低落。

八月，曹操终于攻下邺城，杀了守城的审配。

曹操进驻邺城后，对袁家大加抚慰。他慰问袁绍的妻子，并亲自到袁绍墓前祭奠，还让曹丕纳了袁绍次子袁熙的妻子甄氏为妾，随后又免了河北租赋。

二十一日，官渡、仓亭之战皆败后，袁绍口中连吐鲜血，气绝身亡，享年49岁。

曹操在山东阳谷一带再败袁绍。

袁绍自此退回邺城，逐渐积郁成疾。

袁绍又从河北运来军粮一万多车，由部将淳于琼率兵护送，进至故市、乌巢（今河南延津境内）宿营。

袁绍谋士许攸此时投奔曹操，建议乘夜去袭击袁军的辎重。

曹操听从许攸，留下曹洪、荀攸留守大营，自己则亲率步骑兵五千人，带上薪柴引火之物，用袁绍的旗帜作伪装，奔袭粮草。

路上有人问，则回答说是袁绍担心被曹操抄后路，调回设防的。袁绍的兵士皆没有怀疑。

曹操等到达乌巢后，立即纵火烧粮，袁营大乱。

袁绍只分了少量的兵去救淳于琼，曹操赶在袁绍救兵到达乌巢前就打垮淳于琼，援军也跟着溃败。

袁绍得知曹操去烧粮草，认为曹操大营必已空虚，遂攻曹操营地。

攻打曹操大本营的大将张郃和高览因与袁绍谋士郭图不和，愤而投奔曹操。

袁绍见败局已定，只好带着儿子袁谭等数百骑逃回河北。

袁术写信给袁绍，愿将帝号归于袁绍，同意接纳后，前往投奔袁绍长子、时任青州刺史的袁谭，结果在路上被曹操派来的刘备、朱灵军截住去路。袁术不得过，又退往寿春。

六月，退军至江亭。当时军中仅有麦屑三十斛，时六月盛暑，袁术欲得蜜浆解渴，又无蜜。叹息良久，乃大咤曰：“袁术怎么会到这个地步！”最后呕血斗余而死。

汉献帝派遣的使者孔融，来到邺城，宣读诏命，拜袁绍为大将军，兼督冀、青、幽、并四州。

曹操任兖州刺史，张邈、张超兄弟招引从袁绍那里逃出来的吕布，趁曹操东征徐州之际，袭据了兖州。

一年后，曹操又打回兖州，吕布与张邈逃往徐州投靠刘备，张超及张氏家属则被围困在雍丘县（今河南省杞县）。

雍丘（今河南省杞县）城破，张超及其亲属全部被曹操诛杀。

兖州刺史刘岱被黄巾军杀死，袁绍便自行任命东郡太守曹操为兖州刺史，而东郡太守一职则由臧洪去接任。

袁绍等不顾反对，立刘虞为帝，刘虞并不接受，袁绍只好作罢。

活跃在太行山一带的被称为“黑山军”的黄巾余党首领褚飞燕率十余万众攻魏郡（今河北磁县、临漳一带）、东郡（今河南濮阳西南）。

袁绍派曹操迎战，曹操破“黑山军”于濮阳。

曹操获得“东郡太守”的称号，获得东武阳（今山东莘县南）的治理权，从此曹操有了自己的地盘，势力大增。

关东州郡刘岱、孔伷、张邈、桥瑁和张超五支义兵起兵讨董。

曹操和鲍信、鲍韬兄弟，也在酸枣县东南三百里外的己吾县（今河南省宁陵县西南）起兵响应。

接着，王匡起兵于河内郡（治所在今河南省武陟县西），袁术起兵于南阳郡（治所在今河南省南阳市）。

本来，冀州牧韩馥恐怕袁绍起兵，故派遣几个部郡从事驻勃海郡监视，限制袁绍的行动。迫于形势，韩馥不敢再阻拦袁绍，他写信给袁绍，表示支持他起兵讨董。

二十七日，张让等数十名幸存的宦官，背负刘辩、刘协兄弟逃出皇宫。

袁绍当夜率兵急追，走投无路的宦官全部投黄河自杀，东汉宦官势力终于被彻底消灭了。

二十八日清晨，袁绍来在城北二十里处的北芒山，迎接刘辩、刘协兄弟回宫。

黎明，董卓与回城的队伍相遇在北芒山下，董卓与皇帝兄弟二人对话，陈留王刘协口齿清楚，叙述周详，使董卓产生了好感，于是董卓怀抱刘协，骑马与众人回城。

鲍信建议袁绍：“董卓拥强兵，怀异志，举止不逊，今不早图，将受其制。趁其兵马初至疲劳之机会，举兵突袭，必可擒之！”

袁绍置之不理，鲍信立即离京返还故乡避乱。

二十九日，董卓向袁绍透露欲废嫡立庶，袁绍表示众人不会同意。董卓骂袁绍“小子”，袁绍怒回：道：“天下之强者，岂止你董公？”说罢，从容起身，横捧自己的佩刀，双手高举作一长揖，然后转身出堂而去。

三十日清晨，袁绍带领百余名心腹随从，一律乘骑塞外名马，全副武装，护卫着自己的妻子儿女，由洛阳城东北角的上东门悄悄出城。董卓下达了逮捕袁绍的命令。

东汉朝廷为了加强京城拱卫，对中央禁卫兵马实行改组。

新设上军校尉、中军校尉、下军校尉、典军校尉、左右助军校尉、佐军校尉、左校尉和右校尉，分统禁卫军劲旅，时称为禁军八校尉。

其中，袁绍出任中军校尉，曹操出任典军校尉。

抵御黄巾军武装势力，大将军何进辟召名士二十余人，袁绍也何进礼聘之列。

袁绍就任大将军府掾属，不久被何进推荐为御史台的侍御史，成为朝廷的正式命官。

六年服丧期满，袁绍携带万贯家产，移居到京城洛阳（今河南省洛阳市东）。

袁绍的生母是一个婢女，通过守孝宣告以入继之子身份“转正”，“庐墓六年”也是进入官场前“养名”之举。

袁绍辞去濮阳县县长，抵达豫州汝南郡汝阳县，为母亲（实际是过继的大伯母）服丧“庐墓三年”，后又为早死的父亲袁成（袁绍生父袁逢的长兄），追服大丧三年，共六年。