與此同時，許攸則提出偷襲許都的建議，因為此時許攸意識到，曹軍傾巢而出，許都定然守備不足，此時若能派輕騎奔襲許都，能既快又省地結束戰鬥，而且許攸還料到此時的曹軍糧草已然不足，若能攻下許都，則斷了曹軍糧草的來源，到時曹軍自會不戰而降。
然而，剛愎自用的袁紹沒有聽進去分毫，無所動作。
這時，袁紹的第二批運糧輜重車隊的一萬多輛也已到達。袁紹把這些糧食和軍用物資都堆積在前線大營的北後方，也就是距離四十裏路遠的烏巢（今河南延津東南），命令大將淳於瓊率軍一萬餘人在烏巢駐紮守護。
事有湊巧，此時有人告發許攸的兒子犯法，袁紹決定要嚴加懲罰，許攸感到事情不妙，一則自己的兒子犯法自己必然難逃罪責，二來袁紹剛愎自用，敗績必然，不如趁早開溜的好，於是投奔曹操。
曹操光腳迎許攸的故事大家耳熟能詳。許攸帶著曹操直接燒了袁紹的秘密大糧倉烏巢，沒有糧食還打個什麽仗，袁紹在實力明顯高出好幾籌的情況下，被曹操扭轉了局勢。
袁紹聽聞糧草被燒，大怒，而後聽了親信郭圖的意見決定攻打曹操大營。張郃冷靜地說：“曹操大營十分堅固，我們恐怕一時半會兒攻不進去。萬一淳於瓊再被擒，我們全體都要被俘。”
可是，袁紹正在氣頭上，根本聽不進去。他命令張郃、高覽帶重兵去官渡攻擊曹營，隻派少數人馬去解救烏巢。結果沒有料到，曹操的士卒死中求生，奮力搏殺，一鼓作氣攻下淳於瓊營寨，斬殺淳於瓊等將士，還把所剩軍糧焚燒一空。隨後又擊敗袁紹的增援部隊，俘虜了袁軍一千餘人，割下了每個人的鼻子；俘獲的牛馬，割下了每頭牛馬的嘴唇或舌頭，然後驅逐他們回袁紹大營。
張郃、高覽攻打曹軍大營，遭到曹軍奮力抵抗。左邊殺出夏侯惇、夏侯淵，右邊殺出曹仁、李典，三路夾攻。袁軍正想撤退，卻遭到曹操人馬從烏巢趕回，四下圍住廝殺。張郃、高覽不敵，隻得奪路逃回。