在后世的历史学家看来，曹操在官渡取得了决定性的胜利后，似乎袁、曹之争的结果已经决定了。但在当时，曹操可没有这么乐观。官渡之战的直接成果不过是打退了袁绍的进攻，避免了一次失败。说到胜利，那似乎还很遥远。事实也的确如此。官渡之战后，曹操又花了六个整年的时间才彻底消灭了袁氏的势力，统一了北方四州。——这比项羽、刘邦的楚汉之争持续时间还要长。这中间经历了三次大规模的战略决战：黎阳之战、邺城之战以及白狼山之战。每次作战都经历了半年左右，比官渡之战不稍逊色。
官渡胜利后，曹操为自己造成了极为有利的战略形势，“冀州诸郡多举城邑降者”，但曹操同样已经被耗得精疲力竭，面对大好形势根本无力北上，而是于次年（201年）移军于东平的安民县（今山东东平西）就粮。东平的粮食也不多，难以支持大军的后勤保障。他命心腹战将夏侯渊“督兖、豫、徐州军粮。”在自己势力所及的地盘内搜罗粮草，拼命前运。“渊传馈相继，军以复振。”四月，曹操与袁绍所部在黄河岸边的仓亭打了一场遭遇战，曹操占了上风，但不是决定性的。在官渡之战胜利后的大半年时间里，曹操为了维持自己军队的供应不致中断，伤透了脑筋。
袁绍退过黄河后，进入了驻扎在黎阳的部将蒋义渠营中（曹操之所以移军于东平就粮，可能也含有监视对岸袁绍的意图）。在黎阳，他逐步收容了从官渡溃散下来的军队。不到半年，“复收散卒，攻定诸叛郡县”。面对袁绍的反攻，曹操只能袖手旁观。于是，一切又似乎回到了官渡之战以前的状态。所不同的是，现在袁绍主力一部（经过了官渡之战的严重削弱）是在更加邻近的黎阳，而不是如官渡之战前在邺。应该说，这时袁绍在综合实力上还胜过曹操。只要他咬紧牙关顶过这段困难时期，逐步恢复战争力量，反夺战略主动权还是有希望的。而要及时利用袁绍目前不利的战略形势，曹操必须非常积极地行动，——这也不是一项轻松的任务。这意味着，曹、袁之争还远不到结束的时候。
与刘备汝南之战
九月秋收后，曹操的供应问题得到解决。他先是回师汝南，打击刘备，最终完成稳定后方的工作。刘备对自己策动的共都等部的实力有非常清楚的认识，他听说曹操亲自来了，立即丢下一切，逃往刘表处，共都等人树倒猢狲散，也就各自逃命去了。徐州昌豨反叛，曹操派夏侯渊、张辽前往平定。张辽单身入昌豨营中劝降，昌豨投降。
在稳定后方的期间，曹操评估了整个战略形势。据他后来向汉帝的奏章中介绍，他当时认为：“绍既破败，臣粮亦尽，以为河北未易图也，欲南计刘表。”这时，荀彧对他说：“今绍败，其众离心，宜乘其困，遂定之；而背兖、豫，远师江汉，若绍收其余烬，承虚以出人后，则公事去矣。”劝曹操把战略重点还是放在袁绍身上。曹操经过反复思考，同意了他的意见。
建安七年（202年）正月，在官渡之战后整整一年，曹操重新开始向北的进军。他将部队从汝南经谯县、浚仪（今河南开封）返回官渡。在自己的家乡谯县，曹操抚慰了家乡从军青年的家属；在浚仪，曹操疏浚了睢阳渠。为与袁绍作长期的争夺作好政治和经济上的准备。
“人算不如天算”，就在袁绍逐渐恢复元气时，他却突然发病吐血，于建安七年五月病亡。由于身前没有指定继承人，他的势力分裂了。少子袁尚得到了留守邺城的审配、逢纪的支持，继承了袁绍的职位——大将军，“总冀、幽、青、并四州事”；驻于黎阳的长子袁谭得到辛评、郭图的支持，自号为“车骑将军”，除了自己的地盘青州外，还得到了黎阳的军队。兄弟两人虽然没有公开分裂，但已经貌合神离。
黎阳之战
九月，在曹操于乌巢劫粮差不多两年后，曹操率军渡过黄河，迈出了向河北进攻的第一步。驻黎阳的袁谭兵力不足以与曹操相抗衡，于是向邺城的弟弟袁尚求援。袁尚唯恐派别人领兵会大权旁落，于是让审配守邺城，自己亲率大军到达黎阳。他还派魏郡太守高蕃“将兵屯（黄）河上，绝水道”，企图切断曹操的后勤补给线。
曹军负责运输的是振威将军程昱以及裨将军李典。这之前，曹操曾指示他们，如果水路不通，可以从陆路运输。他们经过商量，认为“（高）蕃军少甲而恃水，有懈怠之心，击之必克。”于是乘高蕃不备，渡过黄河奇袭敌营，大败高蕃。曹操水上运输线得以畅通无阻，大大方便了物资的前运，使曹操可以放心地作战。
双方在黎阳城下野战了近半年。次年（203年）二月，二袁终于力屈，退入城内。曹操开始着手布置攻城。三月，二袁见战事无望，乘曹操攻城布置尚未完成之际，乘夜突围，曹操一直追杀到了邺城郊外。这时，郭嘉建议说：“袁绍爱此二子，莫适立也。有郭图、逢纪为之谋臣，必交斗其间，还相离也。急之则相持，缓之而后争心生。不如南向荆州若征刘表者，以待其变。变成而后击之，可一举定也。”曹操同意了他的意见，他一面在可能的范围内把邺城周围的麦子全都破坏掉，一面派张辽、乐进攻下阴安（今河南南乐西南）。五月，曹操留下贾信把守黎阳，自己带着部队撤回许县。
黎阳之战也是一场具有重要战略意义的战役。在这场为时半年多的战役中，曹操彻底击溃了袁氏兄弟的主力，并一直追击到邺城，严重削弱了袁氏兄弟的作战潜力，解除了对曹操大本营之一兖州的威胁，完全剥夺了袁氏兄弟采取任何积极战略行动的可能性。
曹操对这一次战役作了精心的政治上和物质上的准备。在黎阳之战前，他把部队带回了老家谯县，在那里，他用充满感情的语言发布命令，慰问了阵亡将士的亲属，并加以优抚。“其举义兵以来，将士绝无后者，求其亲戚以后之，授土田，官给耕牛，置学师以教之。为存者立庙，使祀其先人。”以此凝聚和激励军心；他还疏浚了睢阳渠，以方便向前线转运物资，并任命得力战将夏侯渊、李典、程昱负责押运粮草。这一系列的准备工作耗费了曹操好几个月的时间，但这是有价值的。尽管黎阳之战及以后的邺城之战都持续了半年以上，而且运输线比官渡之战时要长得多，但曹军再没有受到粮草不足的困扰，可以从容地布署作战。
史书对黎阳之战的经过记载得非常简单，佷难从中推测出双方的战役指导。“秋九月，公征之，连战。谭、尚数败退，固守。八年春三月，攻其郭，乃出战，击，大破之，谭、尚夜遁。夏四月，进军邺。”“太祖渡河攻谭，谭告急于尚，尚欲分兵益谭，恐谭遂夺其众，乃使审配守邺，尚自将兵助谭，与太祖相拒于黎阳。自九月至二月，大战城下，谭、尚败退，入城守。太祖将围之，乃夜遁。追至邺，收其麦，拔阴安，引军还许。”也许，双方都是以当时标准的作战模式，进行着一系列硬碰硬的野战，以至史学家们认为没有必要再多费笔墨加以描述。如果真的如此，连续半年的大规模野战也是够残酷的。双方的将士都应该因此而获得荣誉。从战事持续时间如此之长看，战斗不会是一边倒的。同时代的诸葛亮曾经把曹操“逼于黎阳”与“困于南阳，险于乌巢，危于祁连……”一起，作为曹操军事生涯中少有的几场危机之一来相提并论。
取得了黎阳之战的胜利，曹操的最后胜利大概只是时间问题了。
插曲：河东之战
在与曹操相持于黎阳的同时，袁尚任命郭援为河东太守，命他与并州刺史高干一起联络匈奴单于攻略河东，“发使西与关中诸将合从”。郭援人马甚多，关中的军事势力也有些不稳，“（马）腾等阴许之。”
匈奴单于率先出兵，进入平阳（今山西临汾西），被司隶校尉钟繇率部围于城内，连攻不下；郭援统率大军也进入河东，“众甚盛”。“诸将议欲释之去。”钟繇临危不乱，他断然拒绝了这一意见：“袁氏方强，（郭）援之来，关中阴与之通，所以未悉叛者，顾吾威名耳。若弃而去，示之以弱，所在之民，谁非寇仇？纵吾欲归，其得至乎！此为未战先自败也。”
稳定河东对于钟繇来说是一件十分困难的任务。这不仅是因为郭援兵力强大，而钟繇几乎是赤手空拳；而且，还据说，郭援是钟繇的亲外甥。要对自己疼爱的外甥痛下杀手，这无论如何都是一桩痛苦的事。但另一方面，由于对自己的外甥十分了解，这使钟繇得以制定出一个克敌制胜的作战计划：“援刚愎好胜，必易吾军，若渡汾为营，及其未济击之，可大克也。”现在，他的当务之急是必须找到一支可以胜任作战任务的军队。他命时任新丰令的张既劝说马腾等人，“为言利害”，在张既如簧之舌的威胁利诱下，马腾终于决定站到曹操一边，“遣子马超将兵万余人与繇会击干、援”。不出钟繇所料，“援至，果轻渡汾，众止之，不从。”钟繇乘郭援渡过一半时发起攻击，大败郭援，进入平阳的匈奴单于也投降了。河东形势得以稳定。
马超的部将庞德在阵中斩杀了郭援，但事后听说郭援是钟繇的外甥，竟吓得把人头藏了起来，不敢上缴，害得钟繇让他的士兵们找了一整天。一直到晚上，庞德看瞒不过去了，才从“鞯中出一头，繇见之而哭。”庞德向钟繇谢罪，钟繇答道：“援虽我甥，乃国贼也。卿何谢之！”