然而界桥之战后，公孙瓒的主力虽然战略性向幽州方面撤退，但却不代表兖州可以安然无事。这首先是青州或者说平原方面的幽州军还没有撤，与袁绍方面还拉锯了两三年的时间；其次前面曾经说过，青州军入寇冀州的同时黑山军也在向东扩张，甚至基于“敌人的敌人就是朋友”的原则与公孙瓒结盟。由于袁绍在前线为公孙瓒所牵扯，使得黑山军得以攻掠邺城所在的魏郡后，一路向东进入兖州境内。
直接承压的是曹操曾差点接手的东郡。兖州内部共分为八个郡国，以位于北部的“东郡”最为重要，其境大多为当下的河南省濮阳地区和山东省聊城地区所覆盖。这是两个在两汉即已立县的古老行政区，其中濮阳还充当着东郡的郡治。在当时的行政格局中，东郡背靠兖州、北接冀州、西近司隶、东临青州，与河内、平原、陈留、魏郡这些重要郡国为邻。一旦为黑山军所夺，将会造成很严重的地缘政治后果。
刘宏新任命的新东郡太守王肱并没能抵抗住黑山军的侵扰，失败之后便消失于历史中，拯救东郡的任务被曹操主动接了过去。此时兖州的形势已经十分危急。这里要先了解下黄河与东郡的位置关系。兖州的原始地理定位是“河济之间”，即黄河与济水之间。在西汉初设十三州部时，黄河河道也的确大体充当着东郡和兖州与冀州的行政分割线。不过黄河最大的问题在于不断的改道。新莽时期的一次向南改道（公元11年），使得黄河在兖州中西部转移到了腹地。具体来说西部的濮阳仍然留在黄河南岸，而东部的聊城却已经“跑”到了黄河之北。
黄河的这次改道，对东郡的地缘政治局面造成了非常重大的影响。如果说改道之前，黄河很大程度可以充当东郡面对冀州的天然屏障，那么改道之后东郡北部与冀州之间将无险可守。这点在和平时期并不觉得有什么问题，但在天下大乱时却会让来自冀州的势力更容易渗透兖州。更为严重的是，曹操接手时黑山军甚至已经渡过黄河开始攻击濮阳了。
在大家的印象中，长江一直被认定为天险，而黄河却很少被这样认定。事实上不仅是黄河，任何一条北方河流都很难被视为难以逾越的障碍。这是因为一到冬天这些河流就会封冻到可以通行车马的地步。以黄河的情况来说，历史上曾经有个有趣的案例。南北朝时北周与北齐曾隔黄河而治。初时齐强周弱，每至冬季北周便派将士乘黄河还没完全封冻时破坏冰面，以防北齐来袭。这一做法被称之为“椎冰”，等到后来实力对比发生逆转，椎冰的一方又变成了北齐。
借助封冻的河面，黑山军得以兵临濮阳，而临危受命的曹操则成功的将黑山军赶回了黄河以北。在取得濮阳之战胜利后，身为盟主的袁绍顺势推举曹操坐上了东郡太守的位置。为了更好的保卫兖州，也为了对袁绍表示支持。没有再次推辞的曹操将东郡郡治迁移到了东郡东部、黄河北岸的东武阳（山东莘县东南），自己则驻军于兖、冀交界处的顿丘（河南省青封县西）。此时兖州境内的黑山军尚没有肃清，这次他们选择的进攻对象，是曹操新选定的郡治东武阳。
东武阳位于顿丘东北方向，与之直线距离约75公里。正常情况下，曹操应该率军火速东进以解东武阳之围。不过曹操却使用了“围魏救赵”之计，向西行军75公里，攻击这支黑山军在太行山中的根据地。这个被曹操攻打的根据地并非是在冀州北部的太行山谷中。狭义黑山军指的是以中山、常山两郡太行山区为根据地的张燕部，而广义黑山军则包括张燕部以南，活跃于赵郡、上党、河内的整个太行山谷中的数十支的黄巾余部。这些各有其号的农民军与张燕部结成松散联盟，以势力最为强大的张燕为盟主并经常组织联合行动，因此当时也被官军统称为“黑山贼”。
这次围攻东武阳的黑山军，则来自于河内郡朝歌县（今河南省淇县）境内的山谷。对于这片土地曹操并不陌生。因为在讨董首战失败，并对兖州诸侯感到失望后，重新募兵而归的曹操选择了驻军河内与袁绍抱团。这一围魏救赵之计果然收到了奇效，得知自己大本营即将被抄的黑山军急忙西撤，曹操则顺势回军在半途击败了这支乱了阵脚的黑山军。
观察地图你会发现，冀州最南端的魏郡，有一个突出部插入归属司隶的河内郡，与归属兖州的东郡之间。曹操具体打败黑山军的地点就在这个突出部，具体来说是魏郡内黄县。内黄之战中，曹操除了击败黑山军之外，还击败了由并州而来的南匈奴于夫罗部。此前曾与白波军合兵攻掠太原、河东的匈奴人，现下又进入了河内与袁绍发生了一系列冲突，并与黑山军结盟行动。曹操这次贯穿三州之地的用兵，不仅为兖州解决了来自西北方向的压力，更为袁绍缓解了后顾之忧。
经此一役，曹操算是坐稳了东郡太守的位置。当时的曹操应该没有想到，一年之后一个更大的机会摆在了他的面前。以兖州的位置而言，要面对的黄巾军余部共有两部分，除了由河北方面而来的黑山军，还有由青州而来的青州军。在被公孙瓒阻击于黄河之北后，青州军转而将对外侵扰的主方向对准了西面的兖州。
整个兖州与青州的边境线，基本是沿“鲁中南山地丘陵”的分水岭而划分。这片山东丘陵的主体部分，西端即为大家熟悉的东岳泰山，行政上主要为隶属兖州的泰山郡所辖。受山地的保护，青、兖两州的边境虽然大部分位于泰山郡北部，但这个以东岳为名的郡却很难成为青州军所攻破。公元191年，青州军曾尝试过攻掠泰山郡，但却为当时的泰山太守应劭所击败，不仅斩首数千，还被俘万余老弱。事实上，当年齐、鲁两国正是因为这一天然边界的存在而并存了数百年。