建安九年正月，曹孟德的糧草隊伍浩浩蕩盪地由黃河駛入漢水，再進入白溝順東北而上。二月，袁尚留審配、蘇由守鄴城，自己率大軍再攻袁譚的根據地平原郡。
曹孟德仍採用“圍魏救趙”的策略，直接率大軍攻打鄴城。這次曹孟德再度動用了數個大軍團，包括夏侯惇、曹洪、張遼、樂進、張郃、徐晃、李典、許褚，自己任總指揮；後勤補給則由夏侯淵負責，包括兗州、豫州、徐州所有的糧草運輸；仍由旬攸和郭嘉作全軍參謀。
大家從這次北征的各個方面都看出了曹孟德的真正意圖。
當大軍抵達鄴城東南方五十米的洹水地域時，曹孟德突然接到有人打算做內應獻出鄴城的情報。原來是鎮守鄴州的袁軍將領蘇由，由於和審配不和，意識到命運已經就是如此了，倒不如做個順水人情以謀求後路。
減少流血奪鄴城，這當然使人高興。曹孟德立刻下令前方的夏侯惇軍團迅速推進。但不久便傳來蘇由反叛的行動洩露，反叛軍和審配的部隊發生巷戰，反叛軍因人數太少，不得不撤出鄴城，投奔城外的曹軍。
曹孟德的馬鞭從不離手，親自走到陣前命令夏侯惇、張遼、曹洪三支軍隊為主力，全力攻打鄴城。這一舉動對沖鋒陷陣的將士無疑是起了極大的鼓舞作用。但鄴城在審配的苦心經營下，其防禦工事非常堅固。曹孟德下令掘地道進攻，但審配也回敬曹孟德在城內挖塹壕。曹孟德於是仿效當年打官渡的辦法，在城外堆個高聳入雲，可以俯瞰城內的土山，再派弓箭手向城裡飄箭雨。奈何城裡的掩體太多，箭矢反被審配利用起來向城外發射。
就這樣，從二月到四月，兩個多月了，曹軍的攻擊似乎毫無進展。
曹孟德的腦海裡突然燃燒起一團熊熊的烈焰，他想起了烏巢劫糧。於是馬上派人去弄清袁軍的糧道，但攻城行為不終止，以免引起審配的懷疑。
情報得知，鄴城的補給來自上黨，並由駐屯在毛城的武安縣縣令尹楷負責。曹孟德故伎重施，留曹洪軍團圍攻鄴城，自己率領夏侯惇和張遼軍團越過鄴城，直攻尹楷。尹楷拼著一死迎戰一番後往西北撤退。曹孟德獲勝回來，順手牽羊般攻下了沮授兒子沮鵠鎮守的邯鄲城。
這個軍事行動，完全著眼於戰略上的需要，上黨毛城陷落，切斷了來自并州高幹方面的援助，攻下邯鄲則阻撓了幽州袁熙可能的支援。
曹操下令徐晃軍團鎮守住這個新佔領的地區，使鄴城完全陷於孤立。
徐晃和易陽縣令韓範和涉縣縣令梁岐是舊交，曹孟德聽荀攸這麼一講，馬上指示徐晃進行策反活動。徐晃悄悄與這兩人接觸，申明大義，要他們認清天下局勢，不要再蒙著頭當袁氏兄弟的替罪羊，這兩人便答應做內應。
徐晃還向曹孟德建議：“冀州的各個郡還處在觀望中，首鼠兩端，不如重賞韓範、梁岐，一定可以策動其他郡縣脫離袁氏，投向我方。”
曹孟德就封韓範、梁岐為關內侯，果然不少西北方的冀州郡縣令倒向曹營。
策動反叛的效果意外良好，曹孟德就打起了鄴城內守將的主意。於是他召集屬下，要大家努力回憶與鄴城內的守將有無關係。張郃原是袁氏集團的猛將，想了很久，說：“我有一個部將叫馮禮，據說就在鄴城內。”自從張郃投降了曹孟德，屬下的許多部將有的逃走，杳如黃鶴，有的被袁紹殺掉，找來找去才找到這麼一個丁點大的小將。想起昔日部隊的威風，張郃很是感傷。
在張郃的努力下，馮禮答應倒戈。但曹孟德將更大的目標放在鄴城內魏郡太守袁春卿的身上，遂從大老遠的揚州請來袁春卿的父親袁之長，並由董昭執筆寫了一封機密的勸降信給袁春卿，但袁春卿卻將書信交給審配，使策反的計劃全部敗露。
幸運的是馮禮這條線未曾曝光，使曹孟德懷著一線希望。審配早知大軍圍城，策反行動是絕對存在這一軍事常識，一直加強反策反的工作。
這天深夜，馮禮偷偷打開城門，讓曹軍悄悄擁入，剛擁入兩個小隊進入柵門附近時，便被守門部將發現，審配下令由城上砸下石頭，打中柵門，柵門封死，曹軍進退不得，兩百多人連同馮禮全部砸死於亂之下。
攻鄴城的行動就這麼艱苦而緩慢地進行著。曹軍的損失要比鄴城守軍的損失大得多，曹孟德心急如焚。一晃就到了五月，漳河的水位在人們的不察覺中慢慢升高。 “有了!”曹孟德無計可施之際，正和幾位謀士武將在漳河岸邊漫步，久久地凝望著漳河水，曹孟德突然一拍大腿。這個動作表明，曹孟德必定想出了某種妙計。
曹孟德下令摧毀土山及地道，改在鄴城周圍挖一條溝塹，長四十里，正好將鄴城圍住。但第一次挖成的溝相當淺，任何人都可以跳過去。審配在城上望見，只覺得可笑，說：“我和曹阿瞞在鄴城主要是鬥志，我們這次定要分個高下了!”
曹孟德讓軍士們白天輪番休息，晚上，四十里的溝塹兩旁密密麻麻都是曹軍，藉著夜幕的籠罩，藉著曹軍營寨中故意發出的鬧嚷聲的掩蓋，溝塹迅速拓寬，拓深。天亮時，四十里的壕溝全都成為寬深各兩丈的大河溝，審配發現後想派軍隊出城阻擋，可為時實在太晚了。
漳河的堤壩被決開了，河水慢慢地湧入壕溝，水量漸漸大起來，水位也慢慢漲起來，四十里的溝塹就變成了一條河流，繞著鄴城漫流。
漳河的水流量雖然很大，但汛期沒有真正到來，加之鄴城的主城地勢較高，要想一下淹沒於水中，也需要相當長的時間。但目睹日漸日高的水位，審配還是沉穩不下去了，到六月中旬，鄴城的部分外城已處於水的淹沒之中。
七月底，袁尚帶領攻打平原郡的萬餘兵馬，火速趕回救援。曹孟德面對這新局面，又在探討新的對策。