消灭眭固、夺取河内之后，曹操已经清晰地意识到，与袁绍之间的决战已不可避免。为了在未来的南北大决战中占据主动，曹操提前进行了周密的战略部署。他命令在青州一带颇具威望与影响力的臧霸等人，率部攻入青州腹地，先后占据齐郡（治所今山东临淄）、北海（治所今山东寿光东南）等重地，以此稳固自己的右翼防线，防止袁绍从东线夹击；同时又派遣心腹大将于禁率军驻守在黄河南岸，严密监视北岸袁军的一举一动，随时戒备袁绍大军南下。

就在曹操全力备战之际，战局又出现了对他极为有利的转机。长期盘踞穰城、与曹操数次交战的张绣，在谋士贾诩的冷静分析与劝说下，最终认清天下大势，决定放弃抵抗，率众归降曹操。曹操闻讯大喜过望，不仅不计前嫌，还对张绣厚加礼遇，当即拜张绣为扬武将军，甚至与之结为联姻。张绣的投降，让曹操彻底解除了来自西南方向的后顾之忧，许都再无侧背之患，可以集中全部力量北上对抗袁绍。

建安四年（199年）十二月，曹操亲自统率主力大军，进驻官渡（今河南中牟县北）。官渡地处鸿沟上游，扼守许都北面咽喉，是北拒袁绍的战略要地，曹操在此修筑工事、囤积粮草，摆开阵势，准备正面迎击袁绍大军，决定北方归属的决战一触即发。

再说刘备。当年徐州牧陶谦病死后，刘备曾一度接管徐州，成为一方诸侯，可不久之后徐州便被吕布袭取，刘备走投无路，只得投奔曹操。曹操素来识人，深知刘备胸怀大志、绝非等闲之辈，是当世英雄，因此先后上表朝廷，举荐刘备为豫州牧、左将军，对其表面厚待，实则暗中提防。

曹操攻破吕布、平定徐州后不久，僭号称帝的袁术在淮南众叛亲离，势穷力竭，打算北上逃往青州，投靠袁绍以求自保。曹操抓住这一机会，派遣刘备率军前往截击袁术。袁术北上之路被断绝，进退失据，最终在江亭愤懑呕血而死。

可刘备并非久居人下之人，一抵达下邳，便趁机发动兵变，袭杀曹操任命的徐州刺史车胄，重新占据徐州，自己亲率主力驻守小沛，公开与曹操决裂。曹操得知后，先派刘岱、王忠率军征讨，却被刘备轻松击败，刘备声势一时大振。

建安五年（200年）正月，汉献帝岳父、车骑将军董承等人，在许都暗中策划发动政变、诛杀曹操，不料事情败露，董承等人悉数被曹操捕杀。此事也让曹操下定决心，必须尽快铲除刘备这一心腹之患，于是决定亲自率军东征刘备。

当时曹军诸将大多不解甚至反对，纷纷进言：“与明公争夺天下的头号大敌，是河北袁绍。如今袁绍大军即将南下，您却置背后强敌于不顾，转而东征刘备。倘若袁绍乘虚从后方突袭，我们将进退无路、腹背受敌！”

曹操却胸有成竹，断言：“刘备乃是当世人杰，今日不将其彻底击溃，日后必成我心腹大患。袁绍虽有吞并天下的大志，却为人多疑寡断、反应迟钝，他必定不会抓住战机迅速出兵。”于是曹操当机立断，指挥大军急速东进，以迅雷不及掩耳之势突袭刘备。刘备猝不及防，全军溃散，只身逃往河北，投奔袁绍。

而此时的袁绍，正是北方最强大的割据势力，也是曹操统一北方路上最强大的对手。

袁氏一族，从袁绍的曾祖父袁安开始，四世之中有五人官居三公之位，门生故吏遍布天下，根基极深。袁绍起兵之后，又先后夺取冀、并、幽、青四州之地，收编黑山军、公孙瓒残部，实力急剧膨胀，麾下拥有军队数十万，粮草堆积如山。他又任命长子袁谭、次子袁熙、外甥高干分别镇守青、幽、并三州，后方稳固，兵精粮足，占据了当时天下最富庶、最安定的河北之地。

建安五年（200年），袁绍正式举兵伐曹，他挑选精兵十万、战马万匹，声势浩大，志在一举南下，攻破许都，消灭曹操，挟天子以令诸侯。袁绍命大将颜良等人率军进围白马（今河南滑县东北），自己亲率主力大军进驻黎阳（今河南浚县东），正式对曹操发起全面进攻，官渡之战的大幕就此拉开。

与袁绍相比，曹操的实力悬殊巨大。

曹操控制的黄河以南地区，久经战乱，残破不堪，是四战之地，生产尚未恢复，粮草、物资储备远不如河北富庶。曹军总兵力不过数万，投入官渡前线的兵力更是稀少，《三国志·武帝纪》记载“兵不满万，伤者十二三”，虽然后世裴松之认为这一数字略有夸张，但曹操兵力远逊于袁绍，是毋庸置疑的事实。

袁绍大军压境的消息传回许都，朝野震动，人心惶惶。面对巨大的实力差距，曹操却镇定自若，当众安慰众将，一针见血地剖析袁绍的致命弱点：

“我深知袁绍的为人，志大而智小，色厉而胆薄，忌克而少威。他兵虽多，却部署混乱、指挥不明；将领骄横，政令不一。如此一来，他土地虽广、粮草虽丰，不过是为我们预先储备的物资罢了。”