曹操乘胜追击，率军直抵邺城城下，邺城作为袁氏经营多年的老巢，城高池深、守备坚固，曹军一时难以攻克。
五月，曹操审时度势，不愿在邺城之下过度消耗兵力，遂下令撤军，留部将贾信驻守黎阳，牢牢把控这一北伐咽喉要地，自己则率主力暂时南撤。
曹操南征的目标，直指荆州牧刘表。可他刚一退兵，河北的袁谭、袁尚便彻底反目成仇，为争夺冀州控制权兵戎相见，互相攻伐。袁谭兵力不及袁尚，连战连败，被迫退守平原县，陷入绝境。走投无路之下，袁谭只得派遣谋士辛毗为使者，前往曹操营中乞降求救，请求曹操出兵相助。
消息传来，曹操麾下诸将大多心存疑虑，认为袁谭为人狡诈，投降必有阴谋，纷纷劝说曹操不要轻信。唯有谋士荀攸力排众议，劝曹操答应袁谭的请求。曹操沉吟良久，道出心中谋划：“当年我攻打吕布之时，刘表坐拥荆州重兵，却始终按兵不动，未曾侵犯我方；官渡之战，袁绍与我生死相搏，刘表依旧坐观成败，不肯出兵相助。此人不过是个只求自保、胸无大志的贼寇，大可留待日后再慢慢收拾。反观袁谭、袁尚，兄弟阋墙，河北大乱，正是我一举平定北方的天赐良机。即便袁谭心怀诡诈，并非真心归降，只要我借此机会击破袁尚，夺取河北重地，对我军而言便是天大的利好。”
于是，曹操当即决定停止南征，回师北上。袁尚得知曹操出兵的消息，大惊失色，立刻放弃攻打平原，率军仓皇退回邺城。与此同时，袁尚麾下将领吕旷、吕翔眼见袁氏大势已去，不愿再为其卖命，率部背叛袁尚，归降曹操。曹操大喜，当即封二人为列侯，以示恩宠。
袁谭见吕旷、吕翔得势，便想暗中拉拢，私自刻制将军印绶，派人送给二人，企图收买人心。吕旷、吕翔忠心于曹操，当即把印绶上交。曹操见状，冷笑着对左右说道：“我早就料到袁谭会耍这种小聪明。他想借我之手击败袁尚，然后趁机收拢百姓、扩充兵力，自以为等我击破袁尚后，将士疲敝，他便可坐收渔利，与我抗衡。可他殊不知，我击破袁尚之后，势力只会更加强盛，何来疲敝之说？他的算计，终究是一场空梦。”
为稳住袁谭、麻痹袁尚，曹操还特意与袁谭缔结姻亲，下令让自己的儿子曹整迎娶袁谭的女儿，以此让袁谭暂时安心，也为自己彻底平定河北争取时间。
建安九年正月，曹操为解决北伐大军的粮草运输难题，亲率大军渡过黄河，下令截断淇水，将河水引入白沟，打通了一条通畅的水上运粮通道。粮草无忧，军心更稳，
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