当时，郭嘉和程昱刚刚考核完钱粮回来，得知曹操已经派遣刘备进军徐州，慌忙进来劝谏说：“丞相为什么让刘备督军？”曹操说：“是为了截击袁术。”程昱说：“当初刘备担任豫州牧时，我们请求杀了他，丞相不听；今天又给他军队，这就像放龙入海，纵虎归山。以后再想制服他，怎么可能呢？”郭嘉说：“丞相即使不杀刘备，也不应该让他离开。古人说：一日纵敌，万世之患。希望丞相明察。”曹操同意了他们的意见，于是命令许褚带领五百士兵前去，务必要追回刘备。许褚答应一声就去了。
刘备正行军之间，只见后面尘土飞扬，快速赶来，对关羽、张飞说：“这必定是曹兵追来了。”于是下令扎营，命令关羽、张飞各自拿着武器，站在两边。许褚赶到后，看到刘备的严兵整甲，便下马进营见刘备。刘备问：“你来这里干什么？”许褚说：“奉丞相之命，特意请将军回去，另有商议。”刘备说：“将在外，君命有所不受。我已经见过皇帝，又蒙丞相嘱托。现在没有其他事情可议，你可以速速回去，为我禀告丞相。”许褚想：“丞相与刘备一向交好，这次又没有教我来厮杀，只得将他的话回复，另候裁决罢了。”于是辞别刘备，领兵回去。回去见曹操后，详细叙述了刘备的话。曹操犹豫不决。程昱、郭嘉说：“刘备不肯回兵，可知他已经有反心了。”曹操说：“我有朱灵、路昭两人在他那里，料想刘备未必敢反。况且我已经派遣他出去了，怎么可以反悔？”于是不再追刘备。后来有人写诗叹息刘备说：“束兵秣马去匆匆，心念天言衣带中。撞破铁笼逃虎豹，顿开金锁走蛟龙。”
马腾得知刘备已经离开徐州了，边境的情报又紧急起来，也返回西凉州去了。玄德兵抵达徐州后，刺史车胄出城迎接。公共宴会结束后，孙乾、糜竺等都前来参见。刘备回家探望老小，一面差人探听袁术的消息。探子回报说：“袁术奢侈太过，雷薄、陈兰都投奔嵩山去了。袁术的势力很衰弱，于是写信让帝号给袁绍。袁绍派人召袁术前来，袁术便收拾人马、宫禁御用之物先到徐州来。”
刘备得知袁术即将抵达，于是率领关羽、张飞、朱灵、路昭五万大军迎敌。先锋纪灵率先冲阵，张飞见状，毫不废话，直接冲向纪灵。两人交手不过十个回合，张飞大喝一声，将纪灵刺于马下，败军四散奔逃。
袁术亲自引军前来交战，刘备分兵三路应对。朱灵、路昭在左翼，关羽、张飞在右翼，刘备自领中路，与袁术对峙。在门旗下，刘备大声斥责袁术：“你反逆不道，我奉天子明诏前来讨伐你！你应当束手就擒，免受罪行。”袁术听后怒骂：“你这个织席编屦的小辈，竟敢小瞧我！”随即指挥士兵冲锋。
刘备暂时后退，命令左右两路军队杀出。袁术军队在三国猛将的攻击下瞬间溃散，尸横遍野，血流成渠，兵卒逃亡者不计其数。嵩山的雷薄、陈兰又趁机劫走了他们的钱粮草料。袁术欲回寿春，却被群盗所袭击，无奈之下只得住于江亭。此时他手下只剩下一千余众，而且大多是老弱病残。
当时正值盛夏酷暑，粮食短缺，最后只剩下三十斛麦子，袁术只好将其分派给军士。他的家人没有食物，许多人饿死。袁术嫌弃饭食粗糙，难以下咽，于是命令厨师取蜜水止渴。厨师回答说：“只有血水，哪有蜜水！”袁术坐于床上，大叫一声，倒在地上，吐血而死。当时正是建安四年六月。
后来有人写诗讽刺袁术：“汉末刀兵起四方，无端袁术太猖狂。不思累世为公相，便欲孤身作帝王。强暴枉夸传国玺，骄奢妄说应天祥。渴思蜜水无由得，独卧空床呕血亡。”袁术死后，他的侄儿袁胤带着灵柩和妻子投奔庐江，却被徐璆杀死。徐璆夺得玉玺，前往许都献给曹操。曹操大喜，封徐璆为高陵太守。此时玉玺归于曹操手中。
却说刘备得知袁术已死，便写下表章申奏朝廷，并书信呈给曹操，命令朱灵、路昭回许都，留下军马保卫徐州。自己则亲自出城，招揽流散的人民回到故乡重新安居乐业。
朱灵、路昭回到许都见曹操，说刘备留下了军马。曹操大怒，要斩二人。荀彧说：“权力归于刘备，二人也是无可奈何的。”曹操于是赦免了他们。荀彧又说：“可以写信给车胄，让他趁机从内部图谋刘备。”曹操听从了他的计策，暗地派人去见车胄，传达曹操的意旨。
车胄随即请陈登商议此事。陈登说：“此事极易办到。现在刘备出城招揽民众，不久将返回；将军可以命令军士埋伏在瓮城边，只作出迎接他的样子，待他一到，一刀斩了他；我在城上用箭射住后军，大事便可成功。”车胄听从了他的计策。
陈登回去见父亲陈珪，详细说了此事。陈珪命令陈登先去报知刘备。陈登领命，飞马去报，正遇上关羽、张飞，告诉他们如此如此。原来关、张二人先回徐州，刘备还在后面。张飞听完后便要去厮杀。关羽说：“他埋伏在瓮城边等待我们，若是贸然前去必然有失。我有一计，可以杀掉车胄：乘夜扮作曹军到徐州，引车胄出迎，然后袭击杀了他。”张飞认为此言有理。
那部下军马原有曹操的旗号，衣甲都和曹军一样。当夜三更时分，他们到城边叫门。城上的人问是谁，大家应答是曹丞相派来张文远的人马。报知车胄后，车胄急忙请陈登商议说：“若不迎接，恐怕有疑；若出迎，又恐怕有诈。”车胄于是上城回话说：“黑夜难以分辨真假，天亮了再相见。”城下答应：“只怕刘备知道了，快快开门！”车胄犹豫未定，城外一片声音叫开门。
车胄只得披挂上马，引领一千军出城；跑过吊桥后大叫：“文远在哪里？”火光中只见关羽提刀纵马直朝车胄冲来，大叫道：“匹夫竟敢怀诈，想杀我兄长！”车胄大惊失色，战不数合便遮拦不住拨马往回跑。到吊桥边时城上陈登乱箭射下来，车胄只好绕城而走。关羽赶来后手起一刀将车胄砍于马下并割下他的首级提回城中高高呼喊：“反贼车胄已经被我杀了；你们等无罪之人投降了就可以免死！”于是诸军纷纷倒戈投降使得军民皆安。
关羽拿着车胄的首级去迎接刘备并详细告知了车胄想要谋害他的事情以及自己如何将他斩杀。刘备听后大惊失色问道：“如果曹操来了怎么办？”关羽回答说：“我和张飞会去迎击他。”刘备悔恨不已于是便进入徐州城内。百姓父老都跪在道路两旁迎接他。
刘备到了州府寻找张飞发现他已经将车胄全家杀尽。刘备说：“你杀了曹操心腹之人他怎么可能善罢甘休？”陈登说：“我有一计可以让曹操退兵。”这正是：既把孤身离虎穴还将妙计息狼烟的细致描写。