到九月份，袁軍營寨已經徹底修建完畢，那比曹營還要壯大數倍的營地，給予了曹軍極大的震撼。
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這一日清晨，袁軍大部分營寨的大門全都打開，密密麻麻，無數袁軍士兵從各營走出來，在各級將領的指揮下，開始於官渡河北岸集結。
雙方的營地構造都是依靠官渡河而建，相距三四裏遠，在袁軍營前有一片巨大的空地，數萬袁軍列陣，人頭攢動，無邊無沿。
袁紹親自領兵出征，他們的斜對岸就是曹軍營壘，所以自然不能強行渡河打曹軍營寨，在袁紹的指揮下，大軍往西順著官渡河，在河流上遊渡河，自曹軍的西北方展開進攻。
曹操亦領兵出營寨防禦，本是想利用在北麵營寨外建造的一些防禦工事進行反擊，奈何雙方實力差距過大，交戰之後很快曹軍就戰敗，不得不退回營壘。
營寨上曹軍用弓箭擊退袁軍，袁紹就命人在營外修築壁樓，堆起土山，從高處發箭射擊曹營。箭如雨下，遮天蔽日，幾乎把整個曹營的東北營寨給淹沒，曹營中的將士隻得蒙著盾牌走路，軍心士氣非常低迷。
這種情況持續了數日，直到曹操用投石車把袁軍的壁樓、土山轟毀，才算是挽回頹勢。袁紹又暗鑿通往曹營的地道，曹軍則在營中挖掘長溝進行防禦，雙方你來我往，連戰了七八日。.
“砰砰砰！”
長達三四裏的曹軍營寨內，建造起了土山，土山上有投石車，不斷把巨石投射出來，數十公斤重的石塊在天空劃過一道絢爛的弧度，然後轟然砸在土山和壁樓之上。
頓時木屑橫飛，慘叫連連。很多弓箭手甚至連悶哼都發不出來，就被石頭砸成了碎片，四分五裂，更多的則是見勢不妙，跳下土山壁樓。