将出阵，袁绍也带着三个儿子、一个外甥以及文武官员出到阵前。曹操说：“本初你已经计穷力尽，为什么还不想着投降？等到刀架在脖子上，后悔就来不及了！”袁绍大怒，回头看着众将说：“谁敢出马？”袁尚想在父亲面前逞能，就挥舞双刀，飞马出阵，来回奔驰。曹操指着袁尚问众将：“这是什么人？”有认识的人回答说：“这是袁绍的三子袁尚。”话还没说完，一员将领挺枪快速出阵。曹操一看，是徐晃的部将史涣。两匹马相交，不到三个回合，袁尚拨转马头斜着逃走。史涣追来，袁尚拈弓搭箭，翻身向后射箭，正中史涣左眼，史涣坠马而死。袁绍见儿子得胜，挥鞭一指，大队人马拥了过来，混战一场，双方各自鸣金收兵回营寨。
曹操和众将商议打败袁绍的计策。程昱献上“十面埋伏”之计，劝曹操把军队退到黄河边，埋伏十队人马，引诱袁绍追到黄河边，“我军没有退路，必将拼死一战，就可以战胜袁绍了。”曹操认为这个计策可行。左右各分五队。左边：一队夏侯惇，二队张辽，三队李典，四队乐进，五队夏侯渊；右边：一队曹洪，二队张合，三队徐晃，四队于禁，五队高览。中军许褚担任先锋。第二天，十队人马先出发，埋伏在左右两边。到了半夜，曹操命令许褚带兵前进，装作劫寨的样子。袁绍五座营寨的人马，一起出动，许褚回军就跑。袁绍带兵追赶，喊声不断，等到天亮，追到了黄河边。曹军没有去路，曹操大喊：“前面没有路了，众军为何不拼死一战？”众军回身奋力向前。许褚飞马冲在最前面，奋力斩杀十几员敌将，袁军大乱。袁绍急忙退军，背后曹军赶来。正走着，一声鼓响，左边夏侯渊，右边高览，两支军队冲了出来。袁绍聚集三个儿子和一个外甥，拼死杀出一条血路逃走。又走了不到十里，左边乐进，右边于禁杀了出来，杀得袁军尸横遍野，血流成河。又走了没几里，左边李典，右边徐晃，两支军队截杀一阵。袁绍父子胆战心惊，逃进旧营寨。命令三军做饭，刚要吃饭，左边张辽，右边张合，径直冲来攻打营寨。袁绍慌忙上马，向前逃奔仓亭，人马困乏，想要休息，后面曹操大军赶来，袁绍拼命逃走。正走着，右边曹洪，左边夏侯惇，挡住去路。袁绍大喊：“如果不拼死一战，一定会被他们擒获！”奋力冲突，才得以突出重围。袁熙、高干都被箭射中受伤