建安五年（200年）正月，车骑将军董承、偏将军王服、越骑校尉种辑接受了汉献帝的衣带诏，欲诛杀曹操，但事泄，被曹操夷灭三族。 袁绍终于获得了名正言顺的开战理由，于是，袁绍奉衣带诏讨伐曹操，派陈琳书写檄文并公开发布，檄文中把曹操骂得无法忍受。袁、曹两家公开宣战。当曹操正部署对袁绍作战时，参与了衣带诏之谋的刘备起兵反曹。刘备占领下邳，屯据沛县（今江苏沛县）。 刘备军增至数万人，并与袁绍联系，打算合力攻曹。曹操为保持许都与青州、兖州的联系，避免两面作战，于次年二月亲自率精兵东击刘备，迅速占领沛县，转而进攻下邳，迫降关羽。刘备全军溃败，只身逃往河北投奔袁绍。当曹、刘作战正酣之时，袁绍别驾田丰建议袁绍“举军而袭其后”，但袁绍以幼子有病为辞拒绝采纳，致使曹操从容击败刘备回军官渡。曹操派遣臧霸、孙观、孙康等人牵制青州刺史袁谭。二月，袁绍进军黎阳，企图渡河寻求与曹军主力决战。他首先派大将郭图、淳于琼、颜良进攻白马的东郡太守刘延，企图夺取黄河南岸要点，以保障主力渡河。四月，曹操为争取主动，求得初战的胜利，亲自率兵北上解救白马之围。此时谋士荀攸认为袁绍兵多，建议声东击西，分散其兵力，先引兵至延津，伪装渡河攻袁绍后方，使袁绍分兵向西，然后遣轻骑迅速袭击进攻白马的袁军，攻其不备，定可击败颜良。曹操采纳了这一建议，袁绍果然分兵延津，令正在进攻白马的郭图、淳于琼率军向西，挺进延津。沮授劝阻袁绍道：“颜良的性格急促狭小，虽然骁勇，但不可以让他独自担任大将。”袁绍不从。在郭图、淳于琼等人率军奔赴延津后，曹操乃乘机率领轻兵迅速袭击颜良。曹军以中郎将张辽、偏将军关羽为前锋，曹操亲率裨将军徐晃等人继其后。关羽望见了颜良麾盖（大将所乘戎车，设幢麾、张盖），在张辽军队与颜良军队交战之时，关羽策马冲到颜良身边，在万众之中刺死颜良，又拔出腰间佩刀斩其首级而归。袁军诸将都不能挡住关羽。袁军溃散。