建安九年正月，曹孟德的粮草队伍浩浩荡荡地由黄河驶入汉水，再进入白沟顺东北而上。二月，袁尚留审配、苏由守邺城，自己率大军再攻袁谭的根据地平原郡。
曹孟德仍采用“围魏救赵”的策略，直接率大军攻打邺城。这次曹孟德再度动用了数个大军团，包括夏侯惇、曹洪、张辽、乐进、张郃、徐晃、李典、许褚，自己任总指挥；后勤补给则由夏侯渊负责，包括兖州、豫州、徐州所有的粮草运输；仍由旬攸和郭嘉作全军参谋。
大家从这次北征的各个方面都看出了曹孟德的真正意图。
当大军抵达邺城东南方五十米的洹水地域时，曹孟德突然接到有人打算做内应献出邺城的情报。原来是镇守邺州的袁军将领苏由，由于和审配不和，意识到命运已经就是如此了，倒不如做个顺水人情以谋求后路。
减少流血夺邺城，这当然使人高兴。曹孟德立刻下令前方的夏侯惇军团迅速推进。但不久便传来苏由反叛的行动泄露，反叛军和审配的部队发生巷战，反叛军因人数太少，不得不撤出邺城，投奔城外的曹军。
曹孟德的马鞭从不离手，亲自走到阵前命令夏侯惇、张辽、曹洪三支军队为主力，全力攻打邺城。这一举动对冲锋陷阵的将士无疑是起了极大的鼓舞作用。但邺城在审配的苦心经营下，其防御工事非常坚固。曹孟德下令掘地道进攻，但审配也回敬曹孟德在城内挖堑壕。曹孟德于是仿效当年打官渡的办法，在城外堆个高耸入云，可以俯瞰城内的土山，再派弓箭手向城里飘箭雨。奈何城里的掩体太多，箭矢反被审配利用起来向城外发射。
就这样，从二月到四月，两个多月了，曹军的攻击似乎毫无进展。
曹孟德的脑海里突然燃烧起一团熊熊的烈焰，他想起了乌巢劫粮。于是马上派人去弄清袁军的粮道，但攻城行为不终止，以免引起审配的怀疑。
情报得知，邺城的补给来自上党，并由驻屯在毛城的武安县县令尹楷负责。曹孟德故伎重施，留曹洪军团围攻邺城，自己率领夏侯惇和张辽军团越过邺城，直攻尹楷。尹楷拼着一死迎战一番后往西北撤退。曹孟德获胜回来，顺手牵羊般攻下了沮授儿子沮鹄镇守的邯郸城。
这个军事行动，完全着眼于战略上的需要，上党毛城陷落，切断了来自并州高干方面的援助，攻下邯郸则阻挠了幽州袁熙可能的支援。
曹操下令徐晃军团镇守住这个新占领的地区，使邺城完全陷于孤立。
徐晃和易阳县令韩范和涉县县令梁岐是旧交，曹孟德听荀攸这么一讲，马上指示徐晃进行策反活动。徐晃悄悄与这两人接触，申明大义，要他们认清天下局势，不要再蒙着头当袁氏兄弟的替罪羊，这两人便答应做内应。
徐晃还向曹孟德建议：“冀州的各个郡还处在观望中，首鼠两端，不如重赏韩范、梁岐，一定可以策动其他郡县脱离袁氏，投向我方。”
曹孟德就封韩范、梁岐为关内侯，果然不少西北方的冀州郡县令倒向曹营。
策动反叛的效果意外良好，曹孟德就打起了邺城内守将的主意。于是他召集属下，要大家努力回忆与邺城内的守将有无关系。张郃原是袁氏集团的猛将，想了很久，说：“我有一个部将叫冯礼，据说就在邺城内。”自从张郃投降了曹孟德，属下的许多部将有的逃走，杳如黄鹤，有的被袁绍杀掉，找来找去才找到这么一个丁点大的小将。想起昔日部队的威风，张郃很是感伤。
在张郃的努力下，冯礼答应倒戈。但曹孟德将更大的目标放在邺城内魏郡太守袁春卿的身上，遂从大老远的扬州请来袁春卿的父亲袁之长，并由董昭执笔写了一封机密的劝降信给袁春卿，但袁春卿却将书信交给审配，使策反的计划全部败露。
幸运的是冯礼这条线未曾曝光，使曹孟德怀着一线希望。审配早知大军围城，策反行动是绝对存在这一军事常识，一直加强反策反的工作。
这天深夜，冯礼偷偷打开城门，让曹军悄悄拥入，刚拥入两个小队进入栅门附近时，便被守门部将发现，审配下令由城上砸下石头，打中栅门，栅门封死，曹军进退不得，两百多人连同冯礼全部砸死于乱之下。
攻邺城的行动就这么艰苦而缓慢地进行着。曹军的损失要比邺城守军的损失大得多，曹孟德心急如焚。一晃就到了五月，漳河的水位在人们的不察觉中慢慢升高。“有了!”曹孟德无计可施之际，正和几位谋士武将在漳河岸边漫步，久久地凝望着漳河水，曹孟德突然一拍大腿。这个动作表明，曹孟德必定想出了某种妙计。
曹孟德下令摧毁土山及地道，改在邺城周围挖一条沟堑，长四十里，正好将邺城围住。但第一次挖成的沟相当浅，任何人都可以跳过去。审配在城上望见，只觉得可笑，说：“我和曹阿瞒在邺城主要是斗志，我们这次定要分个高下了!”
曹孟德让军士们白天轮番休息，晚上，四十里的沟堑两旁密密麻麻都是曹军，借着夜幕的笼罩，借着曹军营寨中故意发出的闹嚷声的掩盖，沟堑迅速拓宽，拓深。天亮时，四十里的壕沟全都成为宽深各两丈的大河沟，审配发现后想派军队出城阻挡，可为时实在太晚了。
漳河的堤坝被决开了，河水慢慢地涌入壕沟，水量渐渐大起来，水位也慢慢涨起来，四十里的沟堑就变成了一条河流，绕着邺城漫流。
漳河的水流量虽然很大，但汛期没有真正到来，加之邺城的主城地势较高，要想一下淹没于水中，也需要相当长的时间。但目睹日渐日高的水位，审配还是沉稳不下去了，到六月中旬，邺城的部分外城已处于水的淹没之中。
七月底，袁尚带领攻打平原郡的万余兵马，火速赶回救援。曹孟德面对这新局面，又在探讨新的对策。