曹操率领的部队在击败袁绍的增援人马后，迅速回师官渡，乘势出击，跟留守在官渡的曹洪、荀攸配合，前后夹击袁绍。袁军将士早已惊恐万状，听说曹操杀回来了，皆无再战之心。曹军士兵又经过一场激战，三下五除二，如同秋风扫落叶一般地收拾了袁军的主力。

这时，袁绍在大军帐内再也熬不住了，气急败坏地冲出营帐，迎面正见郭图、袁谭狼狈不堪地败退下来。袁谭气喘吁吁地说:“快动身吧!张邰投降了。”

袁绍急忙问:“高览呢？”

袁谭答道:“他也投降了!”

袁绍快步登上主岗一望，只见曹军像黄河水一样地涌来。袁绍赶忙跑下土岗，跨上战马，仓惶地向北逃去。

袁绍和他儿子袁谭，率领着仅剩下的八百余名残兵败将，逃过了黄河，才算保住了老命。波涛汹涌，浪花飞溅的黄河，好像也在戏弄着袁绍:真惨啊!袁公，十万大军只剩下寥寥几百骑。

寒风嗖嗖，战马嘶鸣，仿佛在嘲弄着袁绍可悲的下场。

官渡前线，曹军金鼓齐鸣，旌旗飞舞，将士们都举起闪闪的戈、矛、刀、戟，欢声雷动，直冲九霄。

一场以少胜多、以弱胜强的官渡大决战结束了。

曹军缴获袁军丢下的全部军用物资和珍宝、图书、财物。袁军先后被杀七万多人，使袁绍元气大伤。

袁绍由于官渡兵败，于建安七年五月，内心愧愤，在邺城发病呕血而死。这时袁绍的几个儿子及其亲属由于争权夺利发生分裂，曹操采用谋士荀攸的建议，趁机出兵消灭了袁绍残部，后来又平定了乌桓，最后终于完成北方的统一。因此，官渡之战，是曹操统一北方决定性的一仗。