荊州牧劉表看到袁氏兄弟內扛，非常憂慮，對他們進行了調節，可惜沒有成功。
而另一方面在曹操在回軍之後，袁尚再次出兵討伐袁譚，準備先行打敗自己的哥哥，任命審配等人守鄴城，而曹操也做好了準備，很快就打響了第三次進攻北方的號角。
【劉表勸和】
袁尚和袁譚之間的矛盾成為了曹操奪取北方的良機，但相對應的，荊州牧劉表也因此十分的擔心，袁紹本來就是劉表的重要盟友，而曹操一旦消滅袁氏之後，那下一個目標都不用必然就是自己了，所以劉表給袁尚、袁譚都寫了一封信（注1），希望兩兄弟能重歸於好。
當時劉表在信中給袁譚道：“君子即使避難，也不會逃到敵國；即使與人絕交，也不會進行辱罵。況且你忘掉父親的仇恨，拋棄了兄弟之情，而作出這種萬世都會引以為戒的事情，使同盟之人都為你感到恥辱。如果袁尚有不尊重兄長的傲慢舉動，你也該委曲求全，以大局為重。等到大局已定，再由天下人來評論曲直，不也是高風亮節嗎？”
劉表又給袁尚寫信，：“金、木、水、火四種物質，以剛柔互配，才能相輔相成，為人所用。袁譚天性急躁，不能明辨是非，你器量寬弘，包容他還綽綽有餘，應當以大容，以優容劣，先除去曹操，以了卻你父親的遺恨。等到大事已定，再來評論誰是誰非，不好嗎？如果執迷不悟，則胡人夷人都會譏笑你們，何況我們這些盟友，還會再盡力為你作戰嗎！這正是韓盧狗和東郭兔互相追逐，先行自困，而耕田老農不勞而獲的故事的再現！”
可惜兩兄弟都已經殺紅了眼，沒人聽劉表的。
【第三次討伐北方】
曹操第二次進軍因為比較急著為袁譚解圍，所以沒有準備好，曹操在歸來後於建安九年（04）的春季正月派人堵住淇水，使其共流入白溝，以便運輸軍糧，為下次進軍做好了準備。
二、三月份，袁尚的麾下審配給袁譚寫了一封長信（注），希望袁譚能和袁尚重歸於好。
據《典略》記載，袁譚等到審配書信後登上城牆哭泣，但因為他已經用了郭圖的計謀，又於袁尚進行了數次大戰，仇恨已深，就認為雙方已經無法和解了，所以最終拒絕了審配的提議。
袁尚遂又到平原去進攻袁譚，留部將審配、蘇由鎮守鄴城，當時袁尚是準備憑藉著鄴城的防守抵禦曹操的進攻，而自己則速戰速決力求消滅袁譚，當然曹操如果沒有行動那是最好了。
可惜曹操不是袁紹，乘火打劫才是曹阿瞞的最愛，曹操很快進軍到了洹水。而蘇由本來打算為曹操作內應，因密謀洩露，蘇由就出城投奔曹操。曹操大軍到達鄴城後，上築土山，下挖地道，發動進攻，但鄴城由審配守衛，曹操沒能一次性取得成功。
後來審配的部將馮禮作內應，開啟城下門，讓曹操的三百多士兵進城，審配發現後，從城牆上用大石頭砸門，將城門關閉，結果進城的曹兵全部戰死。
袁尚委任的武安縣縣長尹楷駐軍毛城，以保護通向上黨的糧道。到了夏季四月，曹操留曹洪繼續攻打鄴城，親自統軍進攻尹楷，擊敗尹楷後回師。又去進攻鎮守邯鄲的袁尚部將沮鵠，沮鵠是沮授的兒子，並未能阻止曹操，邯鄲亦被攻陷。
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看到曹操勢大，袁軍不斷失利，易陽縣縣令韓範、涉縣縣長梁岐都獻出縣城，投降曹操。徐晃對曹操：“袁氏兄弟還未被打敗，未歸降的諸城都在側耳傾聽，應該表彰獎賞這兩個縣的官員，為那些城作個榜樣。”曹操聽從了，將韓範、梁岐都封為關內侯。黑山軍首領張燕派使者來拜見曹操，請求派軍協助曹操進攻袁氏兄弟，曹操委任他為平北將軍。
戰事在五月份發生了轉折，當時曹操毀去土山、地道，開鑿壕溝，包圍鄴城，圍圈達四十裡。最初曹操讓士兵們挖得很淺，看去好像可以越過。審配在城上看見，放聲大笑，以為曹操又在做無用功，沒有派兵出來破壞。
但曹操是多精明的一個傢伙，他在瞞過審配後派人乘夜疏浚，一夜之間，挖成深二丈、寬二丈的深壕，然後把漳河水引入壕溝，完全斷絕了鄴城內外的聯絡。
鄴城是個大城，每天的消耗是非常恐怖的，在得不到外部的支援補給後，城中物資慢慢短缺，城內百姓後來都餓死大半，此刻鄴城急需要袁尚的支援。
【袁尚來援】
袁尚這一次討伐袁譚並不是很順利，後方被曹操進攻，鄴城已經顯現了頹勢，而袁譚則依靠曹操的支援也不易攻取，於是袁尚決定再次放棄消滅袁譚，先迴轉救援鄴城。
當年秋季七月，袁尚率軍一萬人回救鄴城。在未到前，想讓審配瞭解外面的形勢，先派主簿、鉅鹿人李孚入城。李孚砍下樹枝作為責打人的刑杖，系在馬旁，自己戴上武官用的頭巾，率領三名騎兵，黃昏時到達鄴城。李孚自稱為都督，從北邊進入圍城的曹軍大營，順著標誌，向東巡查，一路上不斷叱責守圍的將士，根據違反軍中法紀的輕重，分別給予處罰。經過曹操大營前，巡視到城南，對著鄴城正南的章門，李孚又大聲責罵守圍將士，把他們捆綁起來。然後，李孚乘機劈開營門，急馳到城下，向城上呼喊，城上的守軍放下繩子，把李孚等吊上城去。
審配等看見李孚，悲喜交加，高聲歡呼“萬歲”！士氣大振。守城將士向曹操彙報，曹操笑著：“這個人不但能進城，還會再出來。”李孚知道外邊圍困得更緊，不能再假冒曹軍出城，就請審配把城中的老弱全都放出城去，以節省糧食。晚上，挑選出老弱數千人，讓他們全都手持白旗，從三個城門一同出去向曹軍投降。李孚又帶領那三個騎兵也打扮成投降人的樣子，雜在人群中，乘夜突圍而去。
袁尚就此得知鄴城的訊息，開始率軍救援。
注1：劉表勸諫袁氏兩兄弟的話在《魏氏春秋》中有更為詳細的記載，已經寫在相關閱讀裡了。
注：文章過長，放在相關閱讀裡了。