不久，袁绍所任命的并州刺史高干在并州表示归降，曹操仍让他留任原职。
这期间，又有一些士人加入了曹操集团。除许攸、辛毗（破邺后，被曹操表荐为议郎）这时已在曹操军中外，新来的还有崔琰、陈琳和牵招等人。
崔琰，字季珪，清河东武城人。年轻时，性质朴，不善言辞，喜击剑，尚武艺。到了二十三岁，才开始发愤读书，二十九岁时到郑玄门下求学。黄巾起义后，过了几年流浪生活，最后回到家乡，以弹琴、读书打发日子。袁绍闻其名，征召他做了骑都尉。袁绍死后，袁谭、袁尚互相争斗，都想得到崔琰，崔琰以有病为由坚辞，不想得罪了袁氏兄弟，被抓起来关进了监狱，幸得阴夔、陈琳营救，才免一死。曹操平邺后，得知崔琰是个人才，召他做了冀州别驾从事。
陈琳，字孔璋，广陵人。初为何进主簿，何进欲召四方猛将引兵入京诛宦官，陈琳曾劝谏，但何进不听。后避难冀州，依袁绍，袁绍让他主管章表书檄等文件的起草工作。袁绍死后，从袁尚。袁尚败走，即归降曹操，曹操任他为司空军谋祭酒，主管记室。
牵招，字子经，安平观津人。初为袁绍督军从事，兼任乌桓突骑。袁绍死后，从袁尚。曹操围攻邺城，袁尚派牵招到上党督运军粮，未回而袁尚败，便跑去见高干，要高干把袁尚迎来等待时机重振旗鼓。高干这时已有归降曹操的打算，对牵招的建议不但置之不理，相反还有将他杀害的打算。牵招得知消息，便东归投奔了曹操，曹操仍让他做冀州从事。
曹操兼任冀州牧后，有人向他建议说：
“现在应该恢复古制，设置九州，这样冀州所管辖的地方大，天下就会服从了。”
这么一说，曹操动了心，打算实行。荀彧不同意，劝阻说：
“现在如果恢复古制，那冀州就应当把河东、冯翊、扶风、西河及幽州、并州的一些地方划进来，那强行划进来的地方就太多了。前些天您打败了袁绍，活捉了审配，天下为之震惊，人人都担心自己的地盘保不住。现在如果让他们把土地划给冀州，一处被侵，势必以为会挨个被侵，人心浮动，如万一发生大的变故，天下就难以平定了。希望您先平定河北，然后把旧京洛阳恢复，再向南进逼荆州。这样，天下就都明白了您的意图，人心就会安定下来。等到大局稳定后，再来考虑恢复古制的问题，就不会影响国家的长治久安了。”
荀彧这个意见，从长远、全局的角度考虑问题，自不无道理。曹操接受了这个意见，并亲自给荀彧写了一封信表示感谢：
微足下之相难，所失多矣。
曹操攻占邺城，使他在河北得到了一个重要的立足点。邺城是一座古城，始建于春秋齐桓公时，战国时，魏据此地，改称魏，不久仍称邺。汉高祖十二年（前195）置魏郡，治邺。献帝时，为冀州治所。邺城西依太行山，北面和东面是辽阔殷富的大平原，南面是黄河，附近还有白沟、淇水、荡水、洹水、漳水、滏水等河流提供水运水利之便，周围还散布着许多关、径、津、梁、路构成内外交通网络，具有相当优越的地理条件。邺城周围的冀州地区，又是古代农业经济较为发达的地区之一。因此，邺城在经济上、军事上都占据着相当重要的地位。东汉末年，邺城是豪强纷争的一个热点，占据了邺城，就可以进而控御冀州，控制了冀州，就可以虎视天下了。初平二年（191），袁绍自任冀州牧后，从事沮授曾对他说：
第十章克平四州（8）
“将军占据冀州，挥师东进，青州便可平定；回军进讨黑山军，张燕不难消灭；再向北用兵，公孙瓒也肯定败亡；威震戎狄各族，匈奴也会表示服从。横扫大河以北，合并冀、青、幽、并四州，招纳天下英雄，拥兵百万，号令天下，这样有谁能够与您匹敌呢？要不了几年，您就可以建立这样的功业了！”
应当承认，袁绍凭藉邺城和冀州，是部分地实现了上述目标的。只是由于主观指导上的失误，才不仅未能扩大战果，相反葬送了前功。因此，曹操攻占邺城和冀州，是他统一北部中国的又一个转折点。从此，他把邺城作为自己财政和军事的一个重要基地，进而将它作为自己的政治中心，苦心经营，以争天下。
四收定河北
曹操捣平了邺城，但平定河北的任务还没有完成。就在曹操围攻邺城这段时间，袁谭乘机夺取了甘陵、安平、渤海和河间等郡县。袁尚被曹操打败后逃到中山，袁谭又进击中山，袁尚不敌，逃到故安投奔他的二哥袁熙去了。袁尚仅存的一点军队，全部被袁谭吞并。
曹操对袁谭的做法大为不满，特地写去一封信，指责袁谭违背前约，宣布同他断绝联姻关系，然后发兵，前往攻打。袁谭心里害怕，便放弃了平原，退保南皮。他自己率领部分兵力驻守龙凑，想再看看形势的变化。
十二月，曹操进驻平原，同时攻取了附近的几座县城。接着，曹操来到龙凑，在城门外把部队安顿下来，袁谭闭门不出。袁谭料定龙凑不能坚守，晚上乘着夜色的掩护，赶紧拔营撤军，退到了南皮，在城西驻扎下来。
建安十年（205）正月，曹操冒着严寒，率军与袁谭激战于南皮城下。从早晨一直战到下午，双方不分胜负，士兵伤亡很大。曹操觉得这样硬拼不行，想暂时撤兵。曹仁之弟曹纯不赞成，谏阻说：
“我们孤军远征，其势难以持久，如果进攻不能得手，必然会影响士气。现在敌人占有优势，会逐渐滋生出骄傲情绪。我们再坚持一下，一定能把敌人打败！”
曹操觉得有理，于是下令部队加紧进攻，自己亲自擂鼓督战。将士无不感到振奋，个个奋勇向前，袁军抵敌不住，开始溃逃。曹军乘势攻到南皮城下，乐进一马当先，攻进东门。接着，其余几座城门也被先后攻破，曹军蜂拥而入，南皮被一举攻克。
袁谭见势不妙，独自纵马奔逃，被曹纯的部将追上，一刀砍死。
攻占邺城前，那个用计进入邺城替袁尚送信的李孚，这时自称冀州主簿，主动前来请降，并求见曹操说：
“现在城中人心扰乱，强弱互相欺凌，应当找一个新近投降贵军而又为城中官民所熟识信任的人，前去宣传政策法令。”
曹操即让李孚进城，告喻官民，使各安其业，不得互相侵扰，城中秩序渐渐安定下来。
曹操进城后，处死了郭图等人及其家属。自此，冀、青二州全部落入曹操之手。曹操为此大为高兴，特地准备了鼓吹之乐，热热闹闹地庆贺了一番。自己在马上手舞足蹈，高呼万岁，狂热到了有些得意忘形的地步。
袁谭被杀后，各地受到震动，纷纷表示归服曹操。只有东莱太守管统占据乐安，不服号令。曹操让新降的冀州别驾王修去乐安督运军粮，同时让他就便将管统首级取来。王修认为管统是一个亡国的忠臣，将管统绑来南皮后，将他松了绑，然后再让他去见曹操。曹操很赞赏王修的做法，见了管统，不再追究。
曹操攻破邺城后，抄没审配等人的家产，各种财物以万数。及破南皮，到王修家，谷不满十斛，而藏书倒有数百卷。曹操不由得感叹道：
“王修不仅仅是徒有虚名啊！”
于是，立即任命王修为司空掾，并代理司金中郎将一职，主管铸造钱币、兵器和农具的事宜。
这时，郭嘉又劝曹操大力征召青、冀、幽、并四州的名士以为掾属，以促使人心归附。曹操听从这个意见，征召了刘放等人。
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第十章克平四州（9）
刘放，字子弃，涿郡人。渔阳王松占据涿郡，曹操攻占邺城后，刘放劝他归附曹操。曹操到南皮攻打袁谭时，给王松去了一封信，希望他归附自己。王松先让刘放代拟了一封回信，接着率领雍奴、泉州和安次三县投归了曹操。曹操看了刘放代拟的回信，认为很有文采，十分赞赏。当得知王松来归是由于听从了刘放的劝告，更加高兴，于是立即去信征召。不久，刘放、王松一起来见曹操，曹操热情接待，对刘放说：
“过去班彪投靠窦融而有河西之功，现在你的情况同他很相似啊！”
班彪是东汉史学家，二十多岁时，碰上西汉末年的大乱。当时隗嚣在天水拥兵割据，班彪前往相随，著《王命论》，感喻隗嚣复兴汉室，隗嚣不从。后到河西（黄河以西的酒泉、张掖、敦煌等地），任大将军窦融从事，力劝窦融支持光武帝。后来窦融被召回京师。光武帝问他。
“你所上的章奏，是谁帮着写的？”
窦融回答：
“都是从事班彪帮着写的。”
光武帝很欣赏班彪的才能，于是召见，荐举他为茂才，并任为徐令。这里曹操以班彪比刘放，同时隐然有自比光武之意。曹操命刘放参司空军事，任主簿记室，后又出为郃阳等县县令。
经过一段时间的休整，曹操准备继续北上，进击幽州的袁熙。袁熙部将焦触、张南眼看袁氏大势已去，乘袁熙不备，突然发动兵变，将袁熙、袁尚赶出幽州，投奔辽西乌桓去了。焦触自称幽州刺史，率领各郡太守。县令和县长，叛袁降曹。曹操很高兴，立即封焦触、张南等人为列侯。
四月间，黑山军首领张燕亲率十余万众前来降归曹操，曹操十分高兴，立刻封张燕为安国亭侯。
不久，故安人赵犊、霍奴等起兵叛乱，杀死了幽州刺史和涿郡太守；住在辽西、上谷和右北平境内的乌桓族，受到逃到辽西的袁熙、袁尚兄弟的挑唆，也发兵来到犷平，攻打曹操所置都督幽州六郡的度辽将军鲜于辅。曹操得知消息，于八月间亲率大军征讨，杀了赵犊等人后，渡过潞河（今河北白河）救援犷平。乌桓首领自知不敌，在大肆掳掠一番之后仓惶逃归。经过这番较量，幽州也落入了曹操手中。
五西征高干
曹操赶走乌桓后，于十月间回到邺城。不久，传来了并州刺史高干反叛的消息。
高干，字元才，袁绍外甥。文武兼长，一向有些名气，前去依附他的士人不少。曹操攻下邺城后，高干担心曹操将兵锋转向并州，因此投降了曹操。但高干自视甚高，加之并州东有恒山之险，西有大河之固，手下有精兵五万，内心并不服气，仍想待机而动。曹操挥师北击袁熙、袁尚时，高干认为邺城空虚，曾派兵前往偷袭。这时邺城的守将是荀彧的哥哥、监军校尉荀衍。荀衍警惕性很高，及时发现了偷袭意图，将偷袭者一网打尽，全部杀死。事后，荀衍因功被封为刘侯。高干见阴谋败露，于是乘曹操率兵攻打乌桓的机会，公开起兵反叛。
高干首先劫持了上党太守，率兵拒守壶关口。壶关口又名壶口关，在今山西长治市东南壶口山下，因山川交错、地形如壶得名。曹操派乐进、李典率兵进讨，李典从正面展开进攻，乐进则从北道进入上党，迂回到高干后面。高干受到前后夹击，于是后撤固守壶关城，双方形成对峙状态。
高干反叛曹操，在并州、关中等地引起连锁反应。河内张晟自以无所归属，率兵万余人在崤山、渑池间大肆寇掠，并与荆州刘表勾结，弘农张琰起兵响应。河东郡掾卫固、中郎将范先等人又暗中与高干通谋。曹操得知这一情况后，对荀彧说：