劉備回到寓所，連夜收拾軍器鞍馬，掛起將軍印，催促眾人趕緊出發。
董承趕到十裡長亭來送行。劉備說：“國舅暫且忍耐。我此次出行，必定會有所回報。”董承說：“您要留意，不要辜負皇上的心意。”二人就此分彆。
關羽、張飛在馬上問道：“兄長此次出征，為何如此匆忙？”劉備說：“我本是籠中鳥、網中魚，這一去就如同魚入大海、鳥上青天，不再受牢籠羅網的束縛了！”於是命令關羽、張飛催促朱靈、路昭的軍馬快速前行。
當時郭嘉、程昱核算錢糧剛剛回來，得知曹操已經派遣劉備進兵徐州，急忙進諫說：“丞相為何讓劉備督軍？”曹操說：“想要截擊袁術罷了。”程昱說：“從前劉備擔任豫州牧時，我們請求殺了他，丞相不聽；如今又給他兵馬：這是放龍入海，縱虎歸山啊。日後想要製服他，還能辦得到嗎？”郭嘉說：“丞相即使不殺劉備，也不該讓他離去。古人說：一日放縱敵人，會成為萬世的禍患。希望丞相明察。”曹操認為他們說得對，於是命令許褚帶領五百士兵前去，務必把劉備追回來。
許褚領命而去。劉備正行軍間，隻見後麵塵土飛揚，他對關羽、張飛說：“這必定是曹兵追來了。”於是紮下營寨，讓關羽、張飛各自手持兵器，站在兩邊。
許褚趕到，看到劉備軍隊嚴陣以待，便下馬進入營寨拜見劉備。劉備說：“您來這裡有什麼事？”許褚說：“奉丞相命令，特地請將軍回去，另有商議。”劉備說：“將領在外，君主的命令有時可以不接受。我當麵見過皇上，又承蒙丞相的指示。如今沒有彆的商議，您可以趕緊回去，替我向丞相稟報。”許褚心想：“丞相與他一向交情不錯，這次又沒讓我來廝殺，隻能把他的話帶回去，另等丞相裁決了。”於是辭彆劉備，帶兵返回。
回去見到曹操，詳細轉述了劉備的話。曹操猶豫不決。程昱、郭嘉說：“劉備不肯回兵，可見他已經變心了。”曹操說：“我有朱靈、路昭二人在他那裡，料想劉備未必敢變心。況且我既然已經派遣他去了，又怎麼能反悔呢？”於是不再追劉備。
後人有詩感歎劉備：“束兵秣馬去匆匆，心念天言衣帶中。撞破鐵籠逃虎豹，頓開金鎖走蛟龍。”馬騰見劉備已經離去，邊境的戰報又緊急，也回到西涼州去了。
劉備的軍隊到達徐州，刺史車胄出城迎接。設宴款待完畢，孫乾、糜竺等人都來參見。
劉備回家探望家小，一麵派人打探袁術的消息。探子回報：“袁術奢侈過度，雷薄、陳蘭都投奔嵩山去了。袁術勢力十分衰弱，於是寫信把帝號讓給袁紹。袁紹派人召袁術，袁術於是收拾人馬、宮禁禦用之物，先到徐州來。”劉備得知袁術即將到來，於是帶領關羽、張飛、朱靈、路昭的五萬軍隊出征，正好遇上袁術的先鋒紀靈。
張飛二話不說，直接衝向紀靈。沒戰十個回合，張飛大喝一聲，將紀靈刺於馬下，紀靈的敗軍紛紛逃走。
袁術親自帶領軍隊前來迎戰。劉備分兵三路：朱靈、路昭在左邊，關羽、張飛在右邊，劉備自己帶領軍隊在中間，與袁術相見，在門旗下責罵道：“你叛逆無道，我如今奉皇上明詔前來討伐你！你應當束手投降，免去你的罪行。”袁術罵道：“織席編草鞋的小輩，怎敢輕視我！”指揮軍隊衝來。
劉備暫時後退，讓左右兩路軍隊殺出。殺得袁術的軍隊屍橫遍野，血流成河；士兵逃亡，不計其數。
又被嵩山的雷薄、陳蘭劫去錢糧草料。袁術想要回壽春，又遭到群盜的襲擊，隻能住在江亭。
此時他隻剩下一千多士兵，而且都是老弱之輩。當時正值盛夏，糧食斷絕，隻剩下三十斛麥子，分給軍士。
家人沒有食物，很多人餓死。袁術嫌棄飯食粗劣，難以下咽，於是讓廚師取蜜水來解渴。
廚師說：“隻有血水，哪裡有蜜水！”袁術坐在床上，大叫一聲，倒在地上，吐血一鬥多死去。
當時是建安四年六月。後人有詩寫道：“漢末刀兵起四方，無端袁術太猖狂，不思累世為公相，便欲孤身作帝王。強暴枉誇傳國璽，驕奢妄說應天祥。渴思蜜水無由得，獨臥空床嘔血亡。”袁術已死，他的侄子袁胤帶著靈柩和妻子兒女逃到廬江，被徐璆全部殺死。
徐璆奪得玉璽，前往許都獻給曹操。曹操十分高興，封徐璆為高陵太守。
此時玉璽歸曹操所有。劉備得知袁術已死，寫表章申奏朝廷，寫信給曹操，讓朱靈、路昭回許都，留下軍馬保守徐州；一麵親自出城，招撫流散的百姓恢複產業。
朱靈、路昭回到許都拜見曹操，說劉備留下了軍馬。曹操大怒，想要斬殺二人。
荀彧說：“權力已歸劉備，二人也無可奈何。”曹操於是赦免了他們。
荀彧又說：“可以寫信給車胄，讓他在徐州內部設法對付劉備。”曹操聽從了他的計策，暗中派人去見車胄，傳達曹操的命令。
車胄隨即請陳登商議此事。陳登說：“此事很容易。如今劉備出城招撫百姓，不久就會回來；將軍可以命令軍士埋伏在甕城邊，裝作迎接他，等他的馬一到，一刀將他斬殺；我在城上用箭射住他的後軍，大事就成了。”車胄聽從了他的建議。
陳登回去見父親陳珪，詳細說了這件事。陳珪讓陳登先去報告劉備。陳登領了父親的命令，飛馬去報信，正好遇上關羽、張飛，報告了事情的經過。
原來關羽、張飛先回，劉備在後麵。張飛聽了，就要去廝殺。關羽說：“他在甕城邊埋伏等著我們，去了必定會有閃失。我有一計，可以殺車胄：乘夜扮作曹軍到徐州，引車胄出城迎接，趁機襲擊並殺了他。”張飛認為此計可行。
他們部下的軍隊原本就有曹操的旗號，衣甲也相同。當夜三更，來到城邊叫門。
城上問是誰，眾人回答是曹丞相差來的張文遠的人馬。報告給車胄，車胄急忙請陳登商議說：“如果不迎接，恐怕會被懷疑；如果出城迎接，又恐怕有詐。”車胄於是上城回答說：“黑夜難以分辨，天亮了再相見。”城下回答：“隻恐怕劉備知道，快些開門！”車胄猶豫不決，城外一片喊開門的聲音。
車胄隻得披掛上馬，帶領一千士兵出城；跑過吊橋，大叫：“文遠在哪裡？”火光中隻見關羽提刀縱馬直迎車胄，大叫：“匹夫怎敢心懷欺詐，想要殺我兄長！”車胄大驚，沒戰幾個回合，抵擋不住，撥轉馬頭便回。
到了吊橋邊，城上陳登亂箭射下，車胄繞城而逃。關羽趕來，手起一刀，將車胄砍於馬下，割下首級提回，望著城上呼喊：“反賊車胄，我已經殺了他；眾人無罪，投降免死！”眾軍紛紛倒戈投降，軍民都安定下來。
關羽拿著車胄的首級去迎接劉備，詳細說了車胄想要加害的事情，如今已經將他斬首。
劉備大驚說：“曹操如果來了，怎麼辦？”關羽說：“我和張飛迎戰他。”劉備懊悔不已，於是進入徐州。
百姓父老，伏在道路兩旁迎接。劉備到了府中，尋找張飛，張飛已經把車胄全家殺儘。
劉備說：“殺了曹操的心腹之人，他怎麼會善罷甘休？”陳登說：“我有一計，可以退曹操。”正是：既把孤身離虎穴，還將妙計息狼煙。