曹操与夏侯惇所部以及兖州诸部合兵一处，越过徐州地界向吕布发难。
对于曹操这一次的“侵犯”，吕布其实是有所准备的。早在攻打小沛之际，他就与孙乾、简雍等人详细计议了一番，依旧遵循当初濮阳之战的策略，以逸待劳笼城而战。有所不同的是，如今吕布的地盘大了，他不再仅以大本营下邳城为据点。而是自己与简雍镇守下邳，以孙乾及部将、魏续、成廉等会合各部人马集结于徐州西端的彭城，意欲将曹军阻挡在徐州之外。
曹吕两军在彭城以西各列阵势进行会战。特别有趣的是，这一次双方所部的阵势竟与当年濮阳之战几无差别。
曹操依旧在旷野上将大军分作四队，自己统领着长年跟随的沛国嫡系部队、曹纯的虎豹骑当中列队；左翼乃程昱、李典、吕虔等率领的兖州军；右翼则是夏侯渊、韩浩、刘若等暂领的夏侯惇的部队以及刘备那些残兵；而在最前面，是于禁、乐进、朱灵、徐晃四员悍将率领的骑兵精锐。前军抵御敌锋，左右两翼包抄，后面中军跟进，他们的打法显而易见。
可吕布那一边则麻烦许多。虽然他们总兵力与曹操在伯仲之间，但分属于各个派系，只是同归在吕布这个军事联盟。经过反复协商，最终组成了一个尖刀阵型。刀锋是魏续统领的并州兵精锐，往后是成廉督率的其他并州军与曹性督率的河内兵；最后面则是昔日跟随吕布叛乱的山阳太守毛晖、东平太守徐翕率领的兖州叛军，还有许耽率领的丹阳兵和徐州本土兵，他们也算是吕布的直辖部队。而出人意料的是，广陵太守陈登竟主动请缨，甘愿率五千广陵兵作为第二主力，生生隔在了这两支吕布嫡系的中间！
至于豪强骑都尉臧霸，还有孙观兄弟、吴敦、尹礼、昌霸那些小割据的兵马，则由孙乾组织起来，在尖刀阵之后或南或北松松散散地列出一个半圆。他们不是吕布的亲信，还因私自攻杀琅邪相萧建跟吕布闹过冲突，不会一心一意为之卖命。但曹操代表着朝廷，一旦归属朝廷也就意味着失去自主武装，相对而言吕布纵容他们搞割据，拥护吕布自己的路能走得更长远些。所以这些人不打算率先投入战斗，但会在两军难分胜负的情况下出手帮魏续一把，将曹军赶出徐州。
势均力敌的两方军马自上午巳时列阵完毕，旌旗蔽日刀枪如林，可是作为入侵一方的曹操却始终无法传令攻击。他心里很清楚，自许都拉来的人马是疲兵、夏侯惇的队伍吃过败仗是怯兵、兖州各地集结的队伍是散兵，莫看凑在一起像模像样，可要是真刀真枪干上就不成了。曹操希望这个时候陈登能有所举动，只要广陵兵闹起来，对方阵型势必打乱，那样自己就可以趁火打劫了。想至此曹操下令狠敲军鼓却不进军，想要以此给陈登一个讯号，可不知是陈登不理解还是有别的缘故，敌人的阵型始终无丝毫混乱。
孙乾始终有疑虑，今日大战在即，魏续等人能不能全心全意辅助他呢？后面诸部人马也是皆有异心，万一冲锋不胜，魏续再不出力，大军马上就会崩溃。他考虑再三，毕竟己方是被侵犯的，只要能抵御住敌人就算是胜利。所以孙乾也不下令冲锋，闻听曹军鼓响，也传令击鼓助威。
杀气腾腾的战场上，交相呼应的鼓声似万马奔腾一般，连大地都被震得瑟瑟抖动。双方刀枪剑戟密排成林，兵锋对敌不敢有丝毫松懈，但谁也不愿衅自我开，阴森可怖的对峙场景竟持续了将近半个时辰！
曹操焦急地立在大纛旗下，眺望对方阵营，脑海里瞬息不停地思考着。如果临时有变，陈登不作出回应，这场仗又该怎么打呢？对方战斗力强，但是人心不齐；自己这边齐心协力是不成问题的，但战斗力却远不如敌人。真要是硬碰硬地打，结果必然两败俱伤，纵然可以击败孙乾，自己也将元气大挫，莫说翻过身来打袁绍，连兵进下邳都成问题了。他思来想去心里没数，额头已冒出涔涔的汗水。
就在这时，忽见本阵南边一阵骚乱，军兵闪躲之间奔来一骑战马。那马上之将顶盔贯甲，鹦哥绿战袍；赤红脸，卧蚕眉，丹凤眼，五绺长髯飘前胸；手擎着青龙偃月刀正是关云长！
“站住！”有虎豹骑横住大戟赶忙喝止道：“大帅本阵岂容擅闯？”
关羽一拨战马不再向前，猛然对曹操喊道：“明公何故还不传令？两军相逢勇者胜，此时不战更待何时！”
这声大喊慑得曹操心下一阵翻滚。他一咬牙一狠心，拔出青釭宝剑传令道：“前军出击！”
前军出击……前军出击……前军出击……传令官一声接一声喊着。关羽一摆掌中大刀，竟不归右军，径自往前助阵而去。
对面高顺紧握缰绳立在队伍的最前沿，屏息凝神观望曹军一举一动。猛然间，见肃立的前军忽然一声大喊：“杀啊……”数千骑兵如潮水般涌了过来。孙乾暗道一声“来得好！”之后又喊道：“射箭。”并州骑兵已经搭弓在手。密密麻麻的箭枝似飞蝗般射去，冲锋的曹军落马的落马、拨打的拨打、闪避的闪避。孙乾抓住时机再次喊道：“冲锋，并州骑兵也好似那离弦之箭，催动战马直扑曹军。
并州骑兵本就是精锐，前面魏续带领的还是精锐中的精锐，这队兵能征惯战曹军骑兵还在忙于招架弓箭，却见对手似闪电般奔到眼前，还未来得及举起兵刃，冷森森的长矛已经插入了胸膛！眨眼间，一排骑兵当即落马，有的扑地而亡，有的就地翻滚被铁蹄踏为肉酱。
曹操的前军也是精挑细选的，但他们的本事在并州精锐面前犹如儿戏，冲锋立时停顿下来，只有招架之功毫无还手之力。魏续亲率兵将奋力而战，长矛似鬼魅银蛇般窜来窜去，三突两突之间就攻破了曹军的防线。川壅一溃，伤人必多！并州精锐突骑长矛连耸，像扎蛤蟆一样将蜂拥而至的曹军刺死，生生从前军阵营贯穿而过，驳过马来翻身再杀。多亏阵中尚有于禁、乐进、朱灵、徐晃四员悍将，再添上一个愤然加入战团的关羽，虽然阵势已乱却未溃散。五员将各挥兵刃奋力搏杀，但一人之勇怎敌群魔交织，只不过是斩一两个对手落马而已。
曹操在后面看得清清楚楚，这样打下去，前军早晚会彻底垮掉。而前面一溃后面的军兵瞧在眼里，这仗立时便没法打了。他赶紧传令全军突击，务必要在前军溃败之前巩固住阵脚。
号令一出，左中右三阵步兵齐上，似浪头般将前军与并州精锐一并卷在人潮之中。对面的成廉、魏续等人见状，唯恐敌众我寡，赶紧招呼全军出动，剩下的并州骑、河内兵也迅速加入了搏杀。霎时间战马狂嘶兵刃相交，杀了个昏天黑地鬼哭神嚎。
就在这人声鼎沸的冲锋之际，吕布那一方出了大问题！
前军已然尽数出动，按理说后面的部队应该疾速跟进乘势掩杀。但陈登所部的广陵兵却突然变阵，原本四四方方队形迅速列开，变成了一字长蛇阵！后面的兖州叛军、徐州兵本来跃跃欲试，忽见前面变阵，以为陈登突发灵感有了破敌之计，便暂且等候。哪知等了一段时间，广陵兵将稳稳站立丝毫不动，而后面的军队却被这道人墙堵了个严严实实。
曹军刚一交锋略有不支，疲惫的疲惫、怯阵的怯阵，但眼见对方冲锋而来的人数有限，大家稳住心神齐举兵刃，一排排长枪大戟紧密刺去，并州骑被掀了个人仰马翻。只不多时，曹军竟像包饺子一般把敌人围在了垓心、
陈登稳坐雕鞍观望着围歼的场景，脸上带着得意的微笑。为了这一天他已经准备了很久，一边在广陵收拾民心、招降海盗、秣马厉兵，一边三天两头给吕布写逢迎感恩的书信。因为博取了信任，所以当他主动请缨作为第二主力插在中间时，竟没一个人站出来反对！陈登的心计实比曹操预料的更加狠毒，若是交锋之前他就倒戈一击，结果是这场大战孙乾失败，并州军溃乱而逃；但若是诓骗并州主力以寡击众，那就意味着吕布的本钱将在这一战中全部折尽，以后再也无法打啦！而他自己的广陵兵的损伤也会大大减少。
时至午时，万里无云红日晃目，战场也一片扬尘朦朦胧胧。曹军密密麻麻团团将敌包围，关羽、张飞、夏侯渊、乐进、徐晃、朱灵等勇将各挥兵刃反攻过来，后面的小兵以多欺少精神大长。只可怜这帮凶悍无比的并州骑，进行的竟是一场毫无胜算的战争，在强大的围攻下渐渐不支，斩断的臂膀、削掉的天灵盖满天飞，时而迸发的鲜血似雾气般蒸腾而起，把一阵阵悲壮的死前哀嚎笼罩其中。但并州精锐骑兵的人个个都孤胆英雄，虽然明知不敌，却兀自死斗，有的翻倒在地临死前还把长矛掷向曹兵，有的已经没了头颅尸身依旧抱着马脖子不放，有的失了马匹竟赤手空拳扑向曹军……
面对这样触目惊心的场景，陈登竟视而不见。在他心目中，吕布和这帮人不过是一群强盗，既没有统一天下的志愿，也没有治国安邦的才能，除了杀人劫掠什么也不会，杀死他们跟杀死野兽实是没什么区别。
正在他漠视战场之际，忽然身后一乱，丹阳兵统帅许耽纵马闯了过来，急得放声大吼道：“陈元龙！你他妈的干什么！并州军就快完了，为什么还不进攻？”
陈登嫣然一笑道：“许将军，你别急嘛！过来过来，主公有隐秘之事交代与我，我告诉你。”
吕布阵营派系杂乱，各部将领都是钩心斗角惯了的，许耽闻听这般鬼话竟信以为真，策马赶到陈登旁边问道：“主公说什么了？”
陈登凑到许耽耳畔低声道：“我家主公命我在阵前倒戈。”
许耽一怔，还在思索这句话是什么意思，突觉背后一凉，好几个广陵兵已将长枪刺入他脊梁！许耽一个跟头栽下马来，嘴里还在回应陈登的话：“你的……主子究竟……是、是谁……”话未说完，口中鲜血涌出，已绝气身亡。
陈登不住摇头，对着尸体喃喃道：“你问我主子是谁？许耽你自己呢？你身为丹阳之将，原本该是周昕的部下，却随着陶谦北上，叛迎吕布，你的主子又究竟是谁呢？朝三暮四反复无常，谁叫咱们赶上这世道呢……”说罢他叹了口气，忽觉胸腹间甚是憋闷。陈登不知何时染上一种怪病，时而憋气疼痛，这会儿又犯起来了，他生怕耽误大事，赶紧吩咐部下道：“曹公那边必胜无疑，咱们不用管了。传我将令，全军将士转过头给我向后杀！”
广陵军阵前倒戈，这可把整个战局都给搅乱了。后面的徐州兵、并州叛军正纷纷抻着脖子试图越过前面的人观看战势，忽见人墙转身，长枪大戟奔自己而来，这一击出乎意料，顿时死伤无数。丹阳兵连自己的统帅都找不到了，哪有交战之心，纷纷丢盔弃甲而逃。至于臧霸、孙观、吴敦、尹礼、昌霸的杂牌军，交头接耳乱成了一锅粥。
曹操在对面看得真真切切，不禁赞叹道：“陈元龙真好手段！”传令大军就势掩杀。
喊杀声、哀号声、马嘶声、告饶声响彻云天，吕布后军阵营已被冲得大乱。魏续尚在包围圈中挣命，身边连一个亲兵都没有了。浑身是铁能打几根钉？左冲右突之间，他渐觉膀臂酸麻呼吸不畅，情知已不能再战，赶紧调转马头，一连刺死几个曹兵，这才与成廉会合一处。但大队并州兵都已战死，几员将身边只有数十人跟随，大部分还身被数创。而四下的曹军兵层层甲层层，围了个风不透雨不漏，无数的刀枪兵刃在日头下转来转去泛着红光，照得人头晕目眩，这时再想要突围势比登天还难。
瞬息之间举目东望吕布那边的阵营，不禁毛骨悚然原本浩浩荡荡的队伍早已不复存在，陈登率部早把徐州兵、兖州兵打散，向着彭城的方向追赶下去。而那些帮兵助阵的队伍，只知锦上添花，无心雪中送炭，各带各的人马偃旗息鼓扬长而去……
血淋淋的战场渐渐沉寂下来，擂鼓之士也都停下了腕子。所剩的十几个并州兵尽皆跌落马下，一个个浑身是血气息奄奄，虽兀自握着长矛，已毫无还手之力。外面的曹军围了一层又一层，千万件兵刃冷森森指向他们。这时军兵闪开一道小胡同，曹操在虎豹骑的拱卫下信马至近前，扫视了他们一眼，微笑道：“此战全赖元龙之功啊”
抬头间又见吕昭打马而来说道：“启禀主公，陈登追击敌人大获全胜。彭城守将侯楷不敢开门，败兵已向下邳方向逃窜。”
“好！”曹操精神一振，恢复常态道：“传令三军，给我包围彭城！我要诱吕布亲自来战！”