因为荀彧这封信，让曹操重拾信心，决定继续与袁军对抗。

后来，曹操听说袁绍的军粮即将送到，于是派大将徐晃、史涣去拦截，并将袁军粮食全部烧毁。十月，袁绍运粮车又抵达，淳于琼率兵万人护送，并将这批军粮屯放在乌巢。

此时，袁绍谋士许攸因为不受袁绍重视，而且家人犯罪被捕入狱，心生不满，于是投降曹操。曹操光着脚ㄚ出营迎接许攸，许攸告诉曹操乌巢守备不严，可以采取奇袭方法，烧其辎重物资，袁军必定溃败。

曹操听后大喜，立即亲率步骑五千人偷袭乌巢，并且派曹洪、荀攸坚守官渡阵营。

曹操一行人趁夜放火攻乌巢，消息传到袁绍营中，大将张合建议袁绍：乌巢战场是战局的关键，应该全力抢救乌巢。可是袁绍不听，他认为应该将主力放在进攻官渡，所以只派了少部份兵力救援乌巢。后来，因为曹军坚守阵营，袁军根本无法攻下，袁绍自知判断错误。

当曹操还在攻打乌巢时，袁军后援的部队已经渐渐逼近。曹操左右的人问是否要分兵抵挡，曹操大喝说：“等敌兵到了我背后再告诉我！”士兵一听，大家都奋勇杀敌，终于攻破乌巢。

袁军崩溃，袁绍仓惶带八百士兵逃回北方，因此曹操赢了官渡之战。

经过一年多的对峙，曹操在官渡之战大获全胜，曹操以两万的兵力，击败袁绍十五万大军，成为少数中国史上以少胜多的战役之一。由此战役也可看出曹操本人深具胆识与勇气，更能接纳谏言、知人善任，终究促成他成就大业。官渡之战结束两年后，袁绍因兵败抑郁而终，曹操乘机灭了袁绍势力，战乱多时的北方终于在曹操手中统一。

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