并州五原、云中、雁门、定襄诸郡，闻太祖至，皆如拨云见日，纷相投效。唯匈奴伪单于须卜骨都侯纵兵劫掠，遮断门路。太祖于马邑大破之，俘杀须卜骨都侯，驱余部于河西。腊月，至太原，太守杨终恃晋阳坚城，欲相抗，城中名族临阵背叛，杀之而献城。
中平五年，冬，大将军何进以信与太祖，言失兵权，或碍诛宦事，太祖闻之，自引私兵轻骑至河内，洛中北军、西园多太祖旧部，纷繁来谒。洛中寺人闻之，乃语于灵帝，以诏付司隶校尉张温，使其诏太祖入洛。及至，太祖悬剑于辕门，张温见而叹之，竟羞惭而走。十月，灵帝阅兵平悲观，终不能胜，进乃重掌兵权。
建安二年正月，太祖自将六万军往攻绍，羽亦率两万军往助。绍闻太祖来，弃广宗东走，太祖急追之。许攸献计于清河边界桥设伏，太祖正撄其锋，抱太宗仁天子安坐高台，观高顺伏盾重挫绍军，杀逢纪。绍军遂大溃，诸部各自远窜，多有降者。
月末，太祖至真定，令幽州精骑往集。察邯郸甚固，遂不急往救，以聚兵务多。
太祖居广阳，闻凉州几次，傅燮殉难，常自喟叹。稍倾，冀州刺史王芬以许攸为使，言废立之事，太祖怒而斥之。及攸走，太祖临银河而叹，摆布或知其意，俱劝：“天子昏乱，遂令君侯不容于朝。今天下已叛，而兵不敷自守，幽州乡里被君恩德，愿必从之。当安居广阳，率厉义徒，见有道而辅之，以济天下。”太祖大叹：“天子固昏，然关西之乱，傅南容何辜？王芬之悖，冀州百官何必？兼两地黔黎，固多缠累，当有所为。”摆布遂止。
太祖受命，践天子位，建元。诫群臣曰：燕基初肇，朕心实慰。厥登大宝，荣宠是极。一夫之身，复何加焉？伸谢诸君，沥血相随。十载兵马，死不旋踵。百僚有功，万姓有德。皇考皇妣，互助倾家。二师厚恩，授德授力。吾兄吾弟，不离不弃。吾敌吾友，砥砺相长。天命人成，人定胜天。三代统绪，克开厥后。秦疆汉土，无竞维烈。豪杰昂扬，豪杰振臂。成全中原，江山永续。英魂返来，魂兮请飨！
七月，太祖闻董卓残暴，擅行废立，毒杀太后，乃于常山会盟，誓词讨之。河北诸郡守多至，公推太祖为盟主。田丰闻之往投，献策自并州取洛阳关中，太祖喜，拜为右智囊中郎将。遂以吕范留守，程普佐之，自将兵两万讨卓。时袁绍亦于酸枣会盟讨卓，中原诸侯多从之。陶谦于徐州会盟，淮扬诸侯多从之。卓闻之恐，有迁都关中之念。
太祖讨卓毕，回军长安，百官道迎，诏觐见汉帝。太祖乃于未央宫前鞭挞天下，数灵帝无道，阉宦祸国，公卿败北，世族虚假，豪强兼并，边将放肆，众皆愧，无敢抗者。太祖曰：“自本日起，鞭挞天下、抚士安民，我自为之！”。居长安数月，发《求贤令》，拜荀攸为后智囊中郎将；收董卓所铸劣钱，改铸新钱；度田查隐，按捺兼并；以工代赈，布施百姓；裁汰冗员，减抑军需。关中气象，为之一新。蔡邕女昭姬，素慕太祖，观新政，曰：“此真豪杰也！”乃夜奔自荐，太祖纳之，即蔡夫人也。
蒲月，太祖以徐晃、张颌为前锋，渡河拔白马。操亦遣夏侯渊领五千骑进至延津。太祖察之，亲率雄师围猎，张辽阵斩渊。操退至濮水南立营，太祖亦进至水北，各拥十万之众，连营对峙。居有旬，思破敌之策，遂以娄圭统步兵守营，自将四万骑西行，欲入司州，走中牟，直击陈留，取操之背。至官渡，而操已构筑堡垒，恪守以待。太祖叹之，察其兵少，令众将速攻，战未毕，操已率雄师倍道来救。战至昏，太祖军渐胜，继而大破之，杀伤无算。操军曹纯、曹休、吕岱、陈到、许褚、王必等，皆战殁。然终不能克其垒，及天明，曹仁引兵三万至，太祖亦出兵，于其北隔河筑垒。操度量兵力，乃尽弃汴水以北，恪守官渡。太祖亦移营至官渡，对峙仍旧。太祖自统御海内，芟夷髃丑，其行军用师，大较依孙、吴之法，而因事设奇，谲敌制胜，窜改如神。临事又手为节度，从令者克捷，违教者负败。与虏对陈，意义安适，如不欲战，然及至决机乘胜，气势盈溢，故每战必克，军无幸胜。平生用武，殊无敌手，唯曹操稍可相对也。