后院起火，老巢被夺，家眷险些全部遭毒手，曹操此番可谓怒火冲天，在鄄城稍作休整后，当即命曹仁领精锐南下攻打吕布和张邈的另一处据点句阳，护卫侧翼，阻截张邈援军，他则带着夏侯惇、夏侯渊、乐进、楼异等猛将直扑濮阳城，攻打吕布主力。
此次曹操带上了于禁，因为鲍信一直没有明确消息，所以曹操欺骗于禁说鲍信被张邈等人杀害，任命于禁为陷阵都尉，于禁素知鲍信对曹操拥护，加之此番本就是被鲍信派去协助曹操，所以转投了曹操。
鄄城距离濮阳不到百里，曹操大军渡过黄河，直奔濮阳，在濮阳城东的平原上摆开阵势。
时值清晨旭日初起，此战吕布只留了刚赶回濮阳的陈宫守城，郝萌、曹性、成廉，魏续、宋宪、侯成等健将皆出，曹操以乐进为先登，于禁和夏侯惇为左右翼，夏侯渊领青州兵为中军，两支兵马在城外平原上展开了争夺兖州的激烈大战。
两方都是强兵猛将，吕布善战，曹操这边的乐进、夏侯惇、于禁也是一等一的猛将，吕布奔波数年，急需立足之地，曹操誓要夺回兖州，皆有死战之心，杀声震天，战斗极为惨烈。
吕布虽然权谋不行，但在战斗方面却是极为敏锐的，尤其擅长骑战，更在张辽之上，战不多时他就看出了曹操手下青州兵的弱点，他让郝萌、曹性等将率步兵作战，自己亲自领三千骑兵杀出，铁蹄席卷如雷，夹杂着匈奴兵的嚎叫，直冲青州兵而去。
青州兵对曹操很忠心，但他们几年前就在渤海东光被公孙瓒铁骑杀的片甲不留，半年前又在徐州被张辽铁骑冲杀得支离破碎，对骑兵已经有了心理阴影，吕布铁骑刚冲过来，他们就一溃而散，曹军阵脚大乱，青州兵四散奔逃，根本不管主将号令，只顾着自己逃命。
吕布见状大喜，骑兵如闪电一般，也不冲曹操中军，只是追击溃散的青州兵，徐州下邳的一幕再现，青州兵反冲曹操阵营，加上吕布骑兵，顺势将曹操的阵形撕了个粉碎。
曹操见状大惊，各军阵营也大乱，他们经历过下邳战场的惨白，但如今面对骑兵这般战术，仍是无法，曹操在中军气得大骂：“吕布小儿学张文远乎！”但他再骂也没用，初战失利，曹操只能一退再退，凭借地形阻住吕布骑兵，收拢兵马。
吕布怕离开濮阳太远，会被曹操分兵夺取城池，也不敢多追，就此退回，而后分出了一支兵马屯驻在濮阳西面，拱卫濮阳主城，与濮阳城互为策应。
两军就此相持，几日大战之后，一个深夜，曹操亲率大军突袭濮阳城西屯，一举得胜，不到天亮就结束了战斗，正要撤退之时，吕布亲率援军从濮阳赶到，指挥军队全线压上，合围曹军。
此战吕布志在必得，不肯罢手，曹军陷入苦战，从黎明一直战到黄昏，双方死伤惨重，吕布骑兵反复切割，到最后连战马都无力再奔，比之历史，他缺少了张辽和高顺两员大将，步兵战斗力大减，同样曹操缺少了典韦，只凭着乐进、于禁和夏侯惇顶着，尤其是乐进，极为勇猛，与数十个勇士身披两重铠钾，拿上长矛背着撩戟，反突吕布骑兵，吕布骑兵损失不小，匈奴兵有些扛不住，到了后来只能暂且退却，战场局势才稍稍稳定下来，等到天黑，曹军才突围撤走。
吕布回到城中，将士疲惫，陈宫出计，着城内一个田姓大户派人偷偷进入曹营，言吕布残暴不仁，手下匈奴兵劫掠富家粮草，民心怨愤，愿为曹操内应。
曹操正愁濮阳不得，见到有内应不由大喜，戏志才认为是吕布诈降之计，曹操却认为可信，毕竟濮阳城曾是他的，吕布占据了不过旬月，而且他眼下只愁吕布骑兵的勇猛和濮阳城的高大难攻，只要进了濮阳城，无论是否中计，他却自认不惧吕布了。
当夜，濮阳东门大开，因为夏侯惇曾驻守濮阳城，极为熟悉城内情况，曹操令乐进与夏侯惇在前，他领兵紧跟，于禁与夏侯渊各领兵马到城南、城西，准备在城内大战开始后三面攻城。
曹操亲领兵马入城，进入东门后，为了以示背水一战、破釜沉舟的决心，他效法韩信与项羽，下令士兵焚烧城门，自断后路。
而后大军直接入城，城内吕布自然早有埋伏，曹操行不多时，四面鼓声齐鸣，杀声如雷，吕布亲率骑兵在街道上冲击，加上两侧弓箭手齐射，步兵冲杀，曹操兵马大乱。
吕布驻扎河内时，他的兵马操练都是仿照张辽的操练之法来的，而且经历了长安之乱后，吕布除了骑战，也重视巷战，乐进、夏侯惇等将领猛力冲锋，却占不到上风。
曹操没想到巷战也打不过吕布，黑暗中又与乐进、夏侯惇等将领失散，而且吕布的兵马数量超乎了他的想象，仿佛源源不断，他见势不妙，只能向城外突围，途中又遭遇几次冲杀，与亲卫也失散了。
不过曹操也颇通武艺，手持长矛，丢了显眼的头盔，在铠甲上裹了破布，沿着道旁且战且退。
黑暗中，吕布领骑兵冲杀，寻找曹操，骑兵冲过曹操身边时，吕布一戟拦住曹操，厉声问道：“曹操何在？”他却还没与曹操见过面，不认得曹操。
曹操没想到竟然碰到了吕布，心中紧张，不过他素来老奸多智，一指南面，急声道：“小人愿附，将军饶命，东门失火，曹操逃往南门，前处乘黄马走者是也。”
吕布看到他投降，又听闻曹操就在前面，当即不再理会他，领兵向南疾追。
而曹操已是一身冷汗，急忙逃往东门，到了东门口，才发现他先前放的那把火还正旺盛，难以通过。
眼看后面又有乱兵追来，曹操急忙之下什么也不顾了，看到火势只有一道，拔剑便冲了进去，不防城门被烧的崩下一条火板，曹操急忙以剑去挡，手臂须发尽被烧伤，正在危急之时，一人冲来挡住了火板，却是司马楼异，曹操大喜，在楼异的搀扶下急忙出城。
到了城外又遇到吕布一支兵马，楼异让曹操躲避，自己将那支兵马引去。
城内夏侯惇等众将不见了曹操，心中大恐，四处寻找，乱成一团，直到天亮，冲出城去，才在大营中见了受伤的曹操。
曹操虽然受伤，又逢大败，却镇定如常，到营中亲**问军士，命令各军扎营安寨，不知拒马、陷坑的防御工事，与此同时赶制攻城器械，准备进行持久战。
吕布反攻了几次，难占上风，至此双方对峙僵持。
同一时间，在青州，张辽同样面临战事，袁谭与单经各有万数兵马从西、北两个方向攻打青州。