曹操打算亲自去进击吕布诸将都：“刘表、张绣在后如果您率军远袭吕布必然会发生危机。”荀攸：“刘表、张绣新近受创在此情势下不敢所举动。吕布为人骁勇又倚仗袁术势力如果纵横淮河、泗水之间必其豪杰起来响应。如今趁刚刚背叛朝廷众心不定大军前往可以将击破。”曹操：“很好！”等到曹操大军出动时泰山军首领臧霸、孙观、吴敦、尹礼、吕等都归附于吕布。曹操在梁地遇到刘备一同进驻彭城。陈宫对吕布：“应当迎击们以逸待营。无往不胜！”吕布：“不如等待们自己前来们赶到泗水中淹死。”冬季十月曹操在彭城屠城。广陵郡太守陈登率领广陵郡郡兵作为曹操先锋进抵下邳。吕布亲自率军屡次与曹操交战全都大败只好退守城池不敢出战。曹操写信给吕布为陈述利害吕布恐惧打算投降。陈宫：“曹操远来势不能停留过久。将军如果率领步、骑兵屯驻城外由率领剩下军队在内守城如果曹军进攻将军就领兵攻击们后背；如果曹军攻城则将军在外援救。不过一个月曹军粮食吃光们再行反击可以破敌。”吕布同意打算留陈宫与高顺守城自己率骑兵截断曹军粮。吕布妻子对吕布：“陈宫与高顺一向不和将军一出城陈宫与高顺必然不能同心协力地守城。万一出现什么问题将军要在哪里立脚！而且曹操对待陈宫犹如父母对待怀抱中幼儿陈宫还舍弃曹操来投靠们；待陈宫并未超过曹操就全城交给抛别妻儿家小孤军远出。如果一亘变难能再做妻子吗？”吕布就打消那个计划偷偷派遣部下官员许汜、王楷向袁术求救。袁术：“吕布不女儿给送来理应失败为什么又来找？”许汜、王楷：“您现在不救吕布自取败亡。吕布一破您也就要破了。”袁术于整顿动员军队声援吕布。吕布担心袁术因为自己不送女儿而不发兵救援就用丝绵将女儿身体裹住绑到马上乘夜亲自送女儿出城与曹操守兵相遇。曹军弓弩齐发吕布不能通过只得又退回城中。曹操挖掘壕沟包围下邳城。但很久未能攻克兵士十分疲惫打算撤军。荀攸、郭嘉：“吕布勇无谋现在连战连败锐气已衰。三军完全要看主将情况主将锐气一衰则三军半志全消。陈宫虽智谋但机变不够。现在应该乘吕布锐气未复陈宫智谋未定时机发动猛攻可以消灭吕布。”于曹军开凿沟渠引沂水、泗水来灌城。又过了一个月吕布更加困窘登上城头对曹军士兵：“们不要这样逼迫要向明公自首。”陈宫：“曹操不过个逆贼怎么配称明公！们现在投降就好象用鸡蛋去敲石头岂能保住性命！”
吕布将侯成丢失一匹好马不久又找回来将领们联合送礼给侯成向贺。侯成设宴招待诸将先分一份酒肉献给吕布。吕布发怒：“下令禁酒而们又违令酿酒打算借饮酒来共同算计吗？”侯成又气又怕。十二月癸酉侯成与宋宪、魏续等将领共同捉住陈宫、高顺率领部众归降曹操。吕布率领左右亲兵登上白门楼曹军四面紧逼吕布命令左右亲兵砍下人头去投降曹操亲兵们不忍下手吕布于下楼投降。吕布见到曹操：“从今以后天下可以平定了。”曹操：“为什么这样讲？”吕布：“您所顾忌人不过吕布。现在已归顺如果让率领骑兵您自统步兵则天下无人能敌。”吕布又回头对刘备：“刘玄德座上客为阶下囚绳子捆得太紧难不能帮句吗？”曹操笑：“捆绑猛虎不能不紧。”于下令给吕布松绑刘备：“不行您看到吕布事奉丁原与董卓情形吗？”曹操点头赞同。吕布瞪刘备：“大耳朵家伙最不可信！”