来的曹操，看着酸枣的诸侯依旧醉生梦死，心里凉透了，知道这些人成不了大事，于是离开酸枣，去扬州再募了些兵，然后带着队伍去了河内，投奔了袁绍。可他心里清楚，袁绍这人“志大而智小，色厉而胆薄”，跟着他也没出路，所以一边跟着袁绍，一边悄悄发展自己的势力。
初平三年，青州的黄巾军涌入兖州，杀了兖州刺史刘岱，兖州的官员慌了，派人来请曹操去当兖州牧。这可是个天大的机会——兖州是块宝地，有兵有粮，曹操立马答应，带着队伍去打黄巾军。他知道黄巾军人数多，但大多是流民，没什么纪律，于是用了“围而不打，劝降诱降”的法子，打了几个小胜仗后，就派人去劝降黄巾军。最终，百万黄巾军里，有三十多万人投降，曹操从中挑选了精锐，组成了一支军队，就是后来大名鼎鼎的“青州兵”。这青州兵，成了曹操日后逐鹿天下的“本钱”，而兖州，也成了他的第一个“根据地”。
有了根据地，有了军队，曹操接下来要解决的就是“粮”的问题。当时天下大乱，百姓流离失所，土地荒芜，军队常常没饭吃，甚至有“人相食”的惨状。曹操想了个办法——屯田。他让枣祗、任峻等人负责，把无主的土地收回来，分给流民耕种，流民一边种地，一边当兵，官府给他们提供种子和农具，收获后和官府分成。这就是“屯田制”。没几年，兖州就“仓廪皆满”，曹操的军队再也不用为粮食发愁了。后来他还把屯田制推广到其他地方，成了他“强兵”的关键——这就是他军事思想里“重视屯田养兵”的由来，毕竟“兵无粮自乱”，他比谁都明白这个道理。
接下来的几年，曹操一边稳固兖州，一边向外扩张：打跑了吕布，收复了濮阳；击败了袁术，让袁术再也不敢北上；还迎回了流落在外的汉献帝，把献帝安置在许昌，“挟天子以令诸侯”。这一步棋，走得太妙了——从此，曹操不管打谁，都能打着“天子”的旗号，名正言顺；而天下的人才，也因为“天子在许昌”，纷纷来投奔他，荀彧、郭嘉、程昱这些顶尖谋士，都是这时候来投奔的。
不过，真正让曹操“一统北方”的，还是官渡之战。建安五年，袁绍带着十万大军，号称二十万，南下打曹操，想一举消灭这个“心腹大患”。当时曹操只有两万多人，兵力悬殊，不少人都觉得曹操必败，甚至有人偷偷给袁绍写信，准备投降。可袁绍虽然兵多，但有个致命的缺点——优柔寡断，不会用人。
战争一开始，袁绍派颜良去打白马，曹操用了郭嘉的“声东击西”之计，先假装去打延津，吸引袁绍的兵力，然后亲自带精锐去救白马，一战就斩了颜良，解了白马之围。后来在延津，他又用“诱敌深入”的法子，让士兵把粮草、马匹扔在地上，袁绍的士兵见状，纷纷去抢，曹操趁机出击，又斩了袁绍的另一员大将文丑。两战下来，袁绍的士气大落。
接下来，双方在官渡对峙了几个月，曹操这边粮草快用完了，心里也有些慌，想退军回许昌。可谋士荀彧写信给他，说“此时退军，必被袁绍追击，如今正是双方相持的关键时刻，谁先撑不住，谁就输了”，劝他再坚持坚持。曹操听了荀彧的话，继续坚守。
没过多久，转机来了——袁绍的谋士许攸，因为袁绍不听他的建议，还受了排挤，连夜投奔了曹操。许攸一来，就给曹操献了个计：“袁绍的粮草