曹操听说突然冒出来个“假都督”，不禁对此人也来了兴趣。经过分析，他告诉众将道：“此人是为了打探邺城军情而来，今日虽侥幸入了城池，几日后为了向袁尚报讯，必然还会出城，你等可得将此人看仔细了！”众将无不应诺。
再说李孚那边，他也知假扮曹军都督之计可一而不可再，为了及时将邺城的情报带给袁尚，几日后，他与审配商议，教对方将城门大开，放城中百姓出城，投降曹军。见审配不解其意，李孚道：“据我所见，邺城因长期被曹军包围，粮草早已告竭，既然如此，不如释放部分百姓，以缓解粮草压力；同时，也好护送我等突围，以告知袁将军城中军情。”
于是审配、李孚二人达成共识：只待李孚突围成功，便带领袁尚主力赶来增援，届时，城外救兵会在军中高举起火把，以作信号；城中守军但见信号，即可全面出击，以配合袁尚主力夹击曹军。
二人商议定了，审配便令部下将城门大开，放数千百姓出城，李孚等人混在其中，也扮作百姓模样。城外曹操既已打定主意，今后要“攻城为下，攻心为上”，自然不可能对这些百姓动手，因此李孚几人虽然遭到了曹军的严密监视，还是藉此安全地混入了曹营之中。几日后，李孚趁守军夜间不备，突然夺过一匹战马，猛鞭数下，向东飞驰而去……
“报！袁尚救兵，距离我军营地只剩六十里；另有袁尚之兄袁熙，也率幽州之师，准备南下!”数日之后，有曹军哨兵匆匆赶来，向曹操报讯。
自打李孚逃走之后，曹操与众将深知袁尚救兵不日将至，因此个个衣不解甲，马不卸鞍，时刻准备作战。如今听闻袁尚果然来到，而且还找来袁熙相助，曹操遂召集众将至主帐，共商迎战策略。一众将领皆道：“邺城乃袁尚之根本，此人掌握的是河北最为精锐之师，人人奋死勇战；况且其眼下又得了袁熙幽州之兵相助，不如暂且后撤，以避其锋芒。”
曹操想了想，道：“若袁尚为救审配，不惜孤注一掷，倒是不得不慎重，我军须当避之；但此人若是指望审配奋力突围，而自己远远观战，那就不必担心了，我军恰好将之一一击破。”说完，他吩咐哨兵道：“再去查探，袁尚之兵是从大路前来，还是从小路前来。”
“遵命！”
再说那邺城之地，位于冀州西南部。在该城以西，紧邻着的便是太行山山脉；在该城以南，有一河名叫漳水，与曹军之前挖掘的壕沟相通。——曹操所说的“大路”，指的便是袁尚率军从东方堂堂正正而来；曹操所说的“小路”，指的乃是袁尚率军经邺城西北的太行山绕道，从此地迂回，秘密南下。二条途径，虽只有“大”、“小”一字之差，反映出的却是截然不同的求战心理。
果然，那哨兵去查探过了，再次回禀曹操道：“主公，袁尚大军已往太行山方向去了，是走小路无疑！”
“好，那就在此地决战！”曹操下令众将士道。
当夜，邺城西北，远看如繁星点点，却是袁尚驻军于太行山上，用火把向城中守军发出联络信号；城中审配见了，也令军士打起火把，以呼应之。二部兵马联络过了，审配悉起城中精兵数万，下令他们在邺城城北集合，又令城中百姓在壕沟之上紧急搭建木桥，以备冲锋之需。
不多时，曹操闻知此事，也收拢全军进驻城北，与之针锋相对。
决战在即，曹操策马奔驰于将士身前，晓谕全军道：“袁尚之兵，便在西边山上，但我料定此人不会加入战局，待会交战，只顾全力向前便是！”众将士应诺过后，审配那边已率军冲过木桥，将至近前。曹操遂拔剑而出，麾军与之厮杀，两军鏖战了一个多时辰，由于袁尚那边的援军迟迟不见动静，审配渐渐气力不支，只得召集军队退回城中。曹军趁机借助袁军遗留下的木桥，直冲至城下，四面搭建云梯，连夜对邺城展开围攻。
袁尚驻扎在山上，对山下的战况一览无余。刚开始，他还心存侥幸，希望审配和曹操打个难分难解，那时他便可趁机搅入战局，甚至将曹军合围。但没想到的是，由于曹操果断地督令全军向前进攻，全然不顾身后，竟迅速将审配击败。事已至此，再不出战的话，邺城眼看就要陷落，颤颤巍巍的他，终肯克制住恐惧，下令全军道：“下山，向邺城进发！”
可惜的是，他这一命令终究是下得晚了。——由于曹操此时已将审配牢牢压制在城内，使其动弹不得，一见袁尚之兵下山，旋即留下一支偏师用以挡住北门，自己率领主力从容退过木桥，改与袁尚交战。两军又鏖战数刻，袁尚见审配那边几番冲杀，出不得城来，心知与其夹击曹操之计已然失败。不得已，他只得带领本部兵马迂回至邺城南门，试图经此地入城。
曹操一见袁尚撤退，便猜知其用意，遂也召集部下，全力追击。由于袁尚撤退之令下得过于仓促，城中守军并未能及时在邺城以南搭建起木桥，因此让曹军轻易追上了袁尚，并再次将之击败。袁尚见入不得城去，只得收拢残部，临时在漳水岸边安营。
结果未等他将营寨安好，曹军先锋张辽、徐晃二人，已率数千骑兵赶到！
袁尚叫苦不迭，忙令部将马延、张顗二人前往御敌。那二人刚出营外，只见张辽、徐晃二人身后，火把遍地，旌旗遮天，曹操总督曹军主力也将赶到，哪还有胆量抵抗，当即抛下兵器，向曹军投降。这二人一临阵倒戈，很快引起了连锁反应，袁军将士见大势已去，大多弃了袁尚而逃。袁尚无奈，只得遣一使者往见曹操，说愿意归降。
曹操阅过降书，大笑道：“前日袁谭向我称臣，今日袁尚又要归降于我，我曹操何德何能，敢委屈堂堂的河北之主作我帐下一小小偏将。”于是拒绝袁尚投降，并吩咐军士上前，将其营寨包围。当夜，袁尚单骑匹马向北而走，逃往中山，至于其帐下士兵，以及辎重、军器、印绶等物，则悉数为曹操所得。曹操安抚这些降兵过了，就教他们捧着袁尚的“大将军”印绶，以及节杖，返回邺城，劝说审配开城投降。
邺城守军见袁尚的印绶已被曹操所得，只道袁尚已然战死，无不战栗。审配见状，大声道：“纵便袁尚战死，其弟袁熙不日便将统领幽州精骑南下，我等还怕无人作主吗？”遂传令下去，但凡有人接近邺城，无论是曹军还是袁军，一律射杀之。那些降兵见审配意志坚决，只得回见曹操，陈说审配不肯投降一事。曹操见审配矢尽粮绝，尚且如此效忠于袁氏，心中也暗暗夸赞，他素来爱惜人才，干脆只带了数名随从，亲自前往城下劝降。
结果，审配这人油盐不进，见曹操来到，同样是令人用弓箭招待他。曹操准备不及，竟险些被弓箭射中。这么一来，饶是曹操想要以德服人，也难免来气了，他调集全部兵力，重新将邺城合围。
到了八月，邺城由于被曹军长期封锁，非但城中的粮食早已吃尽，甚至连树皮、草根等物，也全部被守军啃食光了。到了这个地步，审配仍是咬紧牙关，不肯投降。为了防止守军哗变，以支撑到袁熙援军到来的那一刻，他将邺城各座城门的守备工作全部交给了自己的亲信。其中，守备东门的重任，落在了审配之侄：审荣的身上。
在审配看来，审荣是自己的侄子，绝对可以相信他的忠诚。
可是他却忘了：袁尚、袁谭乃是亲兄弟，尚且会自相残杀，内讧不止。何况是叔叔与侄子的关系呢？
因此，审配这番布置之后，还没过几日，就有东门守军急匆匆地前来向他报讯：“将军，审荣已打开东门，向曹操投降了！”
曹军一旦杀入城中，局势再难遏制，经过半日的拼杀，饥饿难当的邺城守军全线溃败。到了这个地步，审配自知无力回天了，然而，此时的他，非但没有反思自己挑起“二袁相争”的重大错误；反而是手提利剑，闯入邺城牢狱之中——由于辛评、郭图二人只肯效忠袁谭，不肯效忠袁尚，审配早以此为借口，将二人的家眷全部下入狱中。如今眼看邺城不保，他迁怒于辛、郭二人，索性将他们的家眷杀得干干净净。等及曹军那边，辛毗带着一支军队匆匆赶到时，牢狱已成了一片血海。
辛毗大哭，当即令人将审配捆了，押至曹操面前。在陈述过审配的罪证后，辛毗当着曹操的面，用鞭子狠狠抽打他。审配从始至终，只顾唾骂审荣卖主求荣，全无求饶之意。曹操见状，又起了爱惜人才之心，便止住辛毗，想要招降审配；但因审配口口声声只求一死，曹操见劝说不得，也只得令人执刑。行刑之时，审配面北而跪，大声道：“我的君主在北方，便是死，不得向他人低头！”刽子手斩杀审配之后，就将此话如实说给曹操听了。曹操叹道：“此人虽然无甚智谋，但一片忠心，着实可贵。若河北将士皆是如此，我纵便有强兵百万，只恐也入不得邺城也。”传令下去，将审配遗体厚葬。
曹操既占领了邺城，到了九月，冀州一带基本被曹军平定。汉献帝因此下诏：任命曹操兼领冀州牧。曹操谢恩之后，亲往袁绍坟上拜祭，想到二人昔日同朝为官之旧事，不禁发声痛哭。尔后，他又令人将袁绍之妻好生请来，当着已归降自己的河北将士之面，出言抚慰，并将从邺城宫殿中缴来的财物归还于她。河北将士见曹操如此行事，无不大悦，皆交口称赞曹操仁德。