興平二年（195）曹呂兗州之戰已經落下了帷幕，曹操取得了最終的勝利，呂布和陳宮等人紛紛逃往徐州，張邈則跟著呂布一起逃跑，去向袁術求援兵，留下張超帶著家屬守雍丘。
但張邈還沒見到袁術就被自己的部下所殺，曹操親自率大軍圍困雍丘，在此困境之下，張超卻到：“我所能依靠的只有臧洪了，他應該來救我。”眾人都以為袁紹和曹操關係良好，而臧洪很明顯地為袁紹所重用，他必定不會毀了自己的前程自招災禍，遠道趕來救援。張超：“子源是天下有名的義士，他肯定不會背叛原主，恐怕是被袁紹所禁止，來不及趕上援救啊！”
臧洪聽張超被圍的訊息，果然赤著腳邊跑邊哭，召集了他手下的軍隊，但臧洪認為自己麾下軍力過於弱。於是他又請求袁紹撥給他一部分兵馬，以便去救張超，但被袁紹拒絕了。就這樣時間過了數月，雍丘被曹操攻破，張超、張邈都被滅了三族。
臧洪因此對於袁紹充滿了怨恨，他宣佈與袁紹斷絕關系，不再與袁紹往來，臧洪自己脫離了袁紹的體系，從某種意義上來這就是背叛，於是袁紹親自帶兵討伐臧洪，袁紹把臧洪圍在東武陽城，但是怎麼攻都攻不下來，前後長達一年。
一年前張邈因為袁紹而背叛曹操，一年後臧洪因為曹操而背叛袁紹。
但在曹操遷都後，袁曹之間的關係發生了變化，袁紹於是命令臧洪的同鄉陳琳給他寫信，曉之以個人利害福禍，責之以恩德情義，要求臧洪投降。
臧洪則洋洋灑灑寫了一封千字文的回信，一都沒有投降的意思，反而在信中直接自己要做申包胥，認為自己東面奉張超為宗主，把他當作至親，在東郡為袁紹扶助郡將，安寧社稷，可以一舉兩得以求盡孝盡忠，而袁紹要求自己捨棄至親，只奉袁紹為君是不對的，自己和袁紹意見不同，離他而去可以是名正言順。
袁紹看到臧洪的覆信，知道他沒有歸降的意思，於是增兵，再次大舉攻城。
經過長期的交戰，東武陽城中糧食已盡，而城外又無援軍相救，臧洪自忖不免一死，就招呼手下人：“袁氏無道，圖謀不軌，而且不救援臧洪的郡將。臧洪從大義上講，不得不死，可諸君並沒有得罪袁紹，卻要白白遭難，你們可在城被攻破前，帶著家先逃出去。”
那些將士、吏民都感激得流下眼淚，：“明府（即太守臧洪）與袁氏本來沒有恩怨過節，只為本朝郡將（張超）的緣故，以致落到這種地步，我們哪裡忍心丟下您而獨自逃命啊！”
開始時，守城將士及民眾還掘老鼠、挖樹根充飢，到後來一可吃的都沒有了。主簿從內廚拿出三鬥米來，吩咐從中拿出一部分為臧洪做稠粥，臧洪嘆息道：“我獨自吃它幹什麼呢！”讓煮成清粥，叫全體士卒都吃。
到了最後，城中實在無糧，臧洪甚至殺了自己的愛妾讓將士們分吃，將士們都淚涕橫流，沒有一個人敢抬起頭來。最終東武陽城中男女七八千人相枕死去，沒一個人選擇離叛的。
城被攻破後，袁紹生擒了臧洪。而袁紹向來與臧洪親善，於是排出盛大的儀式，讓他手下的將領都來見臧洪，對他：“臧洪，你為何這樣負心呢？今天你服不服？”
臧洪撐在地上，瞪大雙眼回答：“袁氏幾代在漢室做官，四朝之中，有五人位列三公，可以受恩非淺。現今王室衰弱，你不扶助王室，反而乘機生出非分之想，殺死眾多的忠良以樹自己的淫威。我親眼見你稱張陳留(邈)為兄，那麼我的府君張超就該是你的弟弟，就應齊心協力，為國除害，為何你擁著強大的兵力而看著別人互相殘殺呢？可惜臧洪力量不夠，不能舉刃為天下報仇，又如何能臣服呢？”
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袁紹原本是愛惜臧洪的，如果臧洪回到自己身邊來，袁紹是可以原諒他的。但看見臧洪言辭如此激烈，袁紹知道他終不會為己所用，於是就下令殺了他。
臧洪同鄉陳容年輕時是讀書人，很欽佩臧洪，隨臧洪做了東郡的一名官。城未破時，臧洪藉口有事，將他支出城。袁紹見臧洪時，也讓他在場。眼見臧洪要被處死，他起身對袁紹：“將軍要成就大業，為天下除暴，但卻先誅殺了忠良之士，這哪裡符合天意啊！臧洪也是你提拔的郡將，怎能殺了他呢？”
袁紹面有愧色，派手下人將陳容帶出去，並對他：“你和臧洪不是同類之人，這番話又有什麼用？”陳容回頭對袁紹：“仁義在哪裡都是一成不變的，遵循它就是君子，違背它則為人。今天我寧願與臧洪同日死，而不願與將軍同日生。”
於是他也被殺了。在袁紹庭上坐著的人無不嘆息，私下裡互相議論：“怎能連殺兩位壯士呢？”城未被攻破前，臧洪曾派二名司馬出城向呂布求救，等到返回時，城已被攻陷，兩位司馬衝入敵陣，奮戰而死。
後世《後漢書》中有評價，曹操包圍張超於雍丘，臧洪感慨憤激到了極，想見他赤腳號泣、整頓戎裝、請兵救援的情狀，也真是可憐啊！英雄豪傑所追求的，難道還會與守義之士的思想不同嗎？至於那些締謀連衡，互相勾結，心懷詐術以相標榜的，都是惟利害勢力所在罷了。
何況（張超）偏處一隅的雍丘城已經很危險了，曹操與袁紹正相好之際，臧洪空想借外敵的力量，解救張超的倒懸之急。爭恨故，不勝憤怒的叫做忿憤之師。是不能打勝仗的，兵家所應該防止的。臧洪可有從前申包胥去秦乞師，哭於秦庭，請秦救楚的節概，但是申包胥是成功的，秦出師幫助楚國打敗了吳國，臧洪卻沒有達到目的。