曹操在袁术力量削弱的情况下，于197年九月，乘势宣布袁术罪状，大举南讨。袁术自知不敌，仓皇向南逃去。曹操领兵追赶，将其大将桥蕤、李丰、梁纲等斩杀。袁术退到淮水以南。从此，袁术的力量便一蹶不振了。

　　曹操攻打袁术的时候，吕布乘机在徐州扩大势力。他打败屯驻小沛的刘备，以及曹操派去增援刘备的夏侯悖，并与袁术互相声援。于是，曹操决定东征吕布。

　　曹操围攻下邳，前后两个多月，迫使吕布手下将领侯成、宋宪、魏续等缚陈宫投降。吕布领一部分将士退守到下邳城的白门楼上，最后束手就擒。曹操在白门楼上召集文武官员处置吕布。吕布被押了上来，他请求把绳索放松些，曹操笑着说：“缚虎不得不紧啊！”

　　他又向曹操说：“明公所忧患的主要是吕布，现在我降服r，愿为明公效犬马之劳”，哀求饶他一命，还要刘备为他讲情。刘备对曹操说：“明公你难道忘了吕布是怎样跟随丁原和董卓的吗？”曹操想起吕布反复无常的一幕幕往事，感到十分可憎，下令把吕布和陈宫绞死。曹操收降了吕布手下的年轻将领张辽，并提拔重用。张辽后来在曹操的军事行动中，立下不少战功，成为曹操手下的重要战将。

　　吕布在徐州的势力被消灭之后，袭术在淮南也无法支持下去了。

　　这时的袁术，由于追求皇帝骄奢淫逸的生活，把富庶的淮南地区糟踏得残破不堪。他自己也因“资实空尽，不能自立”。老百姓不支持他。士兵也不为他卖命，纷纷散走。袁术感到孤立了，想把皇帝的称号取消。但那块玉玺他还舍不得扔掉，想把它送给哥哥袁绍，仍让袁家当皇帝。他想北上到青州依从袁谭（袁绍子），以便与袁绍合军，但为曹操所阻。199年六月，走投无路的袁术，在寿春的江亭发病呕血死去。

　　200年（建安五年），曹操义亲征新占徐州的刘备，俘获刘备的妻子和大将关羽。刘备败走，投奔袁绍去了。

　　曹操消灭吕布、袁术，降服张绣，赶走刘备，控制了黄河以南的大块地区，成为与黄河以北的袁绍相抗衡的重要力量。