为了突破曹军壁垒，袁绍可谓绞尽脑汁，想尽了一切办法，但曹操也不笨，袁绍每新有一进攻之策，曹操必有应对之计，就像战国时代的鲁班和墨子对决，两军攻守进退，一时战事就胶着在那里。
也正因为战事的胶着，袁曹的对峙，很多其他势力便看到了从中渔利的希望，开始蠢蠢欲动。首先就是孙策，这个连曹操也称叹“猘兒难与争锋也”的人乘袁曹两家胶着于官渡之时，准备阴谋袭取许昌，迎回汉帝；谁料天不赞翊，孙策被仇家暗杀，谋败身死。孙策的弟弟——孙权坐领江东。
除此之外，汝南还有一小股势力起兵响应袁绍，袁绍为了扰乱曹操后方，派刘备前去与之联合，结果被曹操部将曹仁所部击溃，刘备又一次成了丧家之犬，无奈之下，只得南下投了刘表。
就在官渡前线战事胶着、后方又频频出现不稳定因素的情况下，曹操坚守待机的决心也曾经动摇了一次。曹操写信给留守许都的荀彧，征求意见，结果荀彧坚决地劝说曹操继续坚守待机，因为按照袁绍的性格，袁军早晚会露出破绽。
曹操也就安心在官渡坚守待机，直至兵粮即将耗尽。之前，曹操用荀攸计，也曾派遣徐晃偷袭过袁绍的运粮车一次，获得大胜，但是吃过教训的袁绍很快就提高了警惕性，一下派了淳于琼等五员大将率兵万余人护送粮车，以保无虞。
就在这个时候，战事出现了转机，一个名叫许攸的人，背叛袁绍，前来投奔了曹操。看官们也许还记得，过去，许攸曾经和一个叫王芬的人策划废掉灵帝，并且邀请曹操参加，但为曹操断然拒绝。荀彧在战前也曾断言，许攸这个人在袁绍那里满足不了贪欲之后，必会叛归曹氏，现下果不其然，许攸眷属因为贪污，为留守袁绍后方的审配所缉，于是许攸叛归曹操。
据说许攸来投的时候，曹操没有穿鞋，就跑了出来，迎接这位故人，可见曹操那时能高兴成什么样，并且对许攸说：“子远（许攸表字），卿来，吾事济矣！”于是许攸就向曹操泄露了淳于琼的运粮路线，并且告知曹操，淳于琼这个家伙贪杯误事，眼下又喝醉了酒，本来该送到的粮草，却没有送到，而是歇在了距离袁绍大营北四十里的地方，明公若是去偷袭他，烧毁粮草，袁绍必定军心大乱，不能再战。
消息是惊天动地的好消息，计谋也是惊天动地的好计谋，可是却出自敌方投诚谋士的口中，曹军众将谨慎者都抱持怀疑的态度。关键时刻，还是那个荀攸，还有贾诩推动了一把，促使曹操决意偷袭淳于琼运粮军，抓住战机，一举摧垮袁绍大军的战斗意志。
曹操留下荀攸、曹洪守卫大营，自率步骑五千人夜往淳于琼处偷袭，等到天明时候到了，而且淳于琼也已察觉。但淳于琼认为曹兵少，自己是曹兵数量的两倍，所以不曾据守营寨，而是出营列阵，结果为曹操所突袭，乱了阵脚，才退守营寨，以待援军。曹操就下令进攻淳于琼大营。
此时身在大营中的袁绍也已获悉曹军劫粮的消息，他怕曹操得逞，烧了自己粮草辎重，一方面派援军去救援淳于琼运粮军，一方面还不失冷静地对随军征战的袁谭说：“曹操虽然去偷袭我们的运粮军，可我们此时要乘机去偷袭曹操的大营，曹军将没有归宿之地了。”（《三国志·武帝纪》绍初闻公之击琼，谓长子谭曰：“就彼攻琼等，吾攻拔其营，彼固无所归矣！”）
于是袁绍派遣张郃、高顺二将来攻击曹操的大营，从当时的情况来看，袁绍这样用兵并没什么大的问题，而且将曹军至于危险之地，然而他所没有料到的是，曹操的死战，竟给局势带来了扭转之机。
据说，在袁绍救援骑兵赶到之时，曹操的左右曾有人建议他“分兵拒之”。但曹操深知自己本来就兵少，如果再分兵力，势必为敌各个击破，所以断然拒绝，并且下令：“等敌人到了我的身后，再来报告！”所以士卒都拼死奋战，结果不但破了淳于琼的运粮军，而且斩杀了淳于琼，获得大胜。（《三国志·武帝纪》绍遣骑救琼。左右或言“贼骑稍近，请分兵拒之”。公怒曰：“贼在背后，乃白！”士卒皆殊死战，大破琼等，皆斩之。）
淳于琼的战败起到了恶劣的影响，前往袭击曹操大营的张郃、高顺二将得知淳于琼兵败身亡的消息，竟然主动焚毁了攻城器具，向曹军投降。
两个战场的失败，导致袁军的战斗意志丧失殆尽，于是“绍众大溃”。袁绍和他长子袁谭竟然丢下残军不管，独自逃回河北。曹操乘胜追亡逐北，不但军事上获得了大胜，而且使袁绍那边儿的许多城池都倒戈投向曹操这边儿。
一时间，曹操成了强者，而袁绍则沦为败将。
北方大局似乎基本已定。