冬季，十月，曹操大军北进，抵达黎阳，袁尚听到曹操渡过黄河消息，立刻解除平原（袁谭大本营）包围，返回邺城。袁尚部将吕旷、高翔，背叛袁尚，投降曹操。但袁谭却雕刻将军印信，秘密送给吕旷、高翔。曹操知道袁谭并不是真心归降，可是，仍替自己的儿子曹整，娶袁谭的女儿，用以安抚，遂即班师。
二○四年，春季，二月，冀州全权州长（牧）袁尚还不知道亡在眉睫，再向据守平原的青州州长（刺史）袁谭，发动攻击，命部将审配、苏由，留守邺城。曹操大军推进到洹水，苏由打算作为内应，阴谋泄露，出奔曹操。曹操遂抵邺城城下，堆筑土山，挖掘地道，发动猛烈攻击。袁尚任命的武安县长尹楷，驻军毛城，保护通往上党郡的粮道。
夏季，四月，曹操留曹洪继续进攻邺城，亲自率军攻击尹楷，大破尹楷而回；又攻击固守邯郸的袁尚将领沮鹄（沮授的儿子），遂陷邯郸（击破尹楷，西方并州援军及粮道断绝；攻陷邯郸，北方幽州援军及粮道断绝）。
易阳县长韩范、涉县县长梁岐，献出县城归降。偏将军徐晃建议曹操，说：“两个姓袁的还没有消除，所有县份，都侧起耳朵，探听我们如何对待这两个归降人物。对他们应该特别奖赏，作为其他各城的榜样。”曹操接受，封韩范、梁岐关内侯（准侯爵）。黑山变民集团（太行山一带）首领张燕（褚飞燕），派人请求援助，曹操任命张燕当平北将军。
五月，曹操改变急攻战术，铲平土山，填满地道，另行挖掘壕沟，把邺城围绕一周，长达四十华里。最初挖得很浅，可以涉水而过。审配在城上望见，纵声大笑，没有出兵破坏。然后，曹操一夜之间，挖出一条广二丈、深二丈的河床，把漳河（流经邺城西）的水引导注入。邺城遂跟外界完全隔绝，一粒粮食都不能入城，城中发生饥馑，人民饿死的超过一半。
秋季，七月，袁尚率大军一万余人，回救邺城，还没有抵达，打算教守城主将审配，知道外界情况，先派主任秘书（主簿）钜鹿郡人李孚入城报告。李孚削制一根指挥棒，挂在马鞍之旁，戴着武官头巾，率领三个骑兵卫士，傍晚时抵达城下，自称司令官，从北方进入曹操大军营区，顺着标志，向东巡查，一路装腔作势，不断呵责围城将士，遇到犯规的，按犯规的轻重，分别处罚，遂通过大营，抵达邺城南方的正南门——章门对面，对负责围门的将士，大发雷霆，把他们捆绑起来。遂即打开营门，奔驰到城下，向城上呼喊。守军垂下绳索，把李孚吊上（胡三省注：“不先经过营区，负责围门的将士，一定起疑，不可能接受捆绑；不接受捆绑，营门就不能打开。李孚出发时，已决定从南门而入”）。审配等看到李孚，悲喜交加，欢声雷动，高呼万岁，围城将士报告曹操，曹操笑说：“他不但入城，还要出城！”李孚知道围城军已加强戒备，不能再行冒充。请审配把城中老弱，全部驱逐出城，以节省粮食。乘夜，另选数千人，每人手拿白旗，从南面三个城门——凤阳门、章门（中阳门）、广阳门，分别出城投降。李孚跟三个骑兵卫士，穿上降人的衣服，杂在人群中，乘夜混出，突围而去。
袁尚大军既抵达邺城城下，曹操部下将领，都认为：面对“归师”，人人将殊死作战，不可抵抗，不如避开（《孙子兵法》：“归师勿遏，围师必缺，穷寇勿追。”）。曹操说：“袁尚如果从大路而来，我们就躲开；如果沿着西山（邺城西方诸山）而来，一举可以使对方覆没。”（胡三省注：“从大道来，人怀救本之心，不顾胜败，有必死之志；沿山而来，可以前进，也可以后退，有倚险自保的意愿，没有誓死牺牲的决心。曹操对袁尚如此判断，正是兵法上观察敌人行动的契机。”）而袁尚果然沿着西山南下，抵达城东阳平亭，距邺城十七华里，紧傍滏水（滏阳河）扎营。夜间，燃起烽火，通知城中守军，城中也燃起烽火呼应。审配率军开北门出城，准备跟袁尚内外夹击，瓦解曹操的包围部队。曹操立即攻击审配，审配不能抵挡，撤退回城。曹操再攻击袁尚，袁尚大败，撤退到漳水转弯处筑营。曹操下令大军包围，包围圈还没有完成，袁尚心胆俱裂，不敢再战，派人晋见曹操，要求投降，曹操拒绝，攻击更为猛烈。袁尚乘夜逃走，据保祁山，曹操再进军包围，袁尚部将马延、张等，阵前投降，袁尚兵团霎时瓦解，袁尚逃往中山国（首府卢奴）。
曹操把袁尚大营中的辎重，全部接收，得到袁尚的印信、符节、斧钺，以及衣服用具（除了符节、斧钺外，还有最高统帅〈大将军〉印信〈一九七年三月任命袁绍当最高统帅〉、乡侯印信〈一八九年十二月封袁绍乡侯〉，以及头盔一万九千六百二十个，弓、箭、盾、戟，不可胜数），拿着向城中展示，守军士气崩溃。但审配仍作垂死挣扎，号令说：“没有关系，我们仍誓死坚守，曹操军队筋疲力尽，幽州救兵正在中途（指幽州州长〈刺史〉袁熙部队），我们还愁没有主人领导？”曹操出营视察阵地，审配埋伏强弓狙击，几乎射中。
审配的侄儿审荣，当邺城东门（建春门）防卫官（东门校尉）。
八月二日夜，审荣私开城门，迎接曹操军进城；审配在巷战中被俘。辛评全家原被囚禁监狱，辛毗驰往监狱拯救，早已被审配屠杀，一家老幼全死。曹操部属捆绑审配，押解到大营，辛毗用马鞭抽打他的头，诟骂说：“奴才，你今天死定了。”审配看着辛毗说：“狗辈，正因为你们这些东西，才使冀州（河北省中部南部）破碎，我恨不得杀了你。而且，你今天有权教我活，教我死呀！”一会工夫，曹操传见，对审配说：“前天我视察前线，你的弓箭可真多！”审配说：“我还恨少！”曹操说：“你效忠袁家，自不得不如此。”有意宽恕他。然而审配意气轩昂，始终不说一句屈服的话。辛毗等又在旁哭号，要求报仇，曹操遂诛杀审配。冀州人张子谦早已归降，跟审配素来仇视，对审配笑说：“老哥，你比我如何？”审配大叫说：“你是降臣，我是忠臣，虽然一死，岂羡你生？”临斩，呵责行刑手，让自己面向北方，说：“我的主人（袁尚）就在北方。”