任城相鄭遂、濟陰太守吳資、山陽郡太守袁遺雖然心不甘情不願，但在袁紹沒有音訊，黃巾軍步步緊逼的情況下，也勉為其難地答應了。
曹操心裡有算，自己出身於顯赫的宦官世家，又沒有什麼出眾的功績，沒多少人正眼看自己。在袁閥勢力遍佈兗州的今天，要想完全佔據兗州，只有一個辦法，那就是儘快擊敗黃巾軍，保住兗州，以此來換取兗州門閥世族的好感和支援。如果自己一個敗仗就著一個敗仗，那事情就麻煩了。袁紹只要在關東站住腳，立即就會騰出手來把自己趕出兗州。自己兵微將寡，哪裡是袁紹的對手。
不幸的是，曹操剛剛繼任兗州牧，從關東就傳來了訊息。袁紹不但兵不血刃，佔據了洛陽，還逼著袁術和自己講和了，兄弟聯手了。
曹操十分擔心，急忙去信向袁紹解釋。兗州形勢緊張，黃巾軍鋪天蓋地，兗州軍一敗再敗，大軍糧餉全靠陳留郡提供，所以此時張邈萬萬不能殺。如果我把張邈殺了，我在兗州也就待下去了。我們和張邈都是幾十年的朋友，在今日社稷危難之際，我們應該齊心協力，怎能兄弟相殘？本初兄，還是算了吧，畢竟張邈和你只是政見不同，並無深仇大恨。至於自己繼任兗州牧一事，曹操也有自己的說辭。現在兗州這個樣子，誰願意幹誰來，我還不願意幹呢？要不是張邈、劉翊這些人硬拉著我不放，我才不幹這個找死的州牧？嫌自己命不夠長啊？
袁紹和曹操自小相識，對他的脾氣一清二楚，知道他在說謊，但袁紹也沒有點破。兗州戰局不利是個事實，既然你曹操和張邈都要在背後陰我，那你們就自己對付黃巾軍去吧。等到你們的軍隊打完了，求我了，我才和你們算算這筆賬。
恰好這時揚州來信，九江太守陳溫在歷陽發動兵變，把張邈、袁術的人都關起來了，把廣陵太守張超也趕出了九江郡，順利代領了揚州刺史。
袁紹大喜，於是回書曹操，那就麻煩孟德老弟先幹著。什麼時候你不願意幹了，說一聲，我派人把你接到洛陽來。
曹操這個時候去向袁紹求援，等於是向袁紹拱手稱臣，幾個月的努力白費了。
荀彧、任峻、劉翊、毛玠、陳宮、戲志才等人圍在一起商議，眾人認為袁紹派軍支援的可能不大。袁紹剛剛佔據洛陽，和袁術雖然講和了，但那也就是停戰，他的主要目還是為了迅速穩定關東。袁氏兄弟至今還沒有手握手，距離真正意義上的和解差遠了，兩人遲早還要反目。另外，兗州的仗再這樣打下去，曹操和張邈的實力肯定要折損一盡，等到兗州軍差不到打完了，袁紹再抽調兵力支援，可以不費吹灰之力把兗州拿到手。
說來說去，還是要靠自己擊敗黃巾軍。就在眾人無計可施的時候，東平國的壽張縣令程昱到了。
程昱四十多歲，身材高大，長臉美髯，相貌堂堂。他是兗州東郡東阿人，兗州名士。過去劉岱屢次徵辟，甚至以騎都尉一職授之，但程昱不為所動，堅不從闢。曹操繼任兗州牧後，徵辟他為東平國的壽張縣令，程昱欣然而往。他和曹操早年就相識。當年曹操任濟南國相時，曾在濟南國大吏整肅吏治，程昱甚為敬佩，暗中幫了不少忙，曹操一直感激在心。
程昱急告曹操，黃巾軍在任城大捷之後，一部留守任城國牽制兗州軍，一部在徐和的帶領下，調頭攻打東平國。程昱認為，這是個偷襲黃巾軍的好機會。黃巾軍認為兗州軍的兵力都被自己的主力大軍壓制在濟陰、山陽郡一帶，所以派回去攻打東平國的軍隊人數不多。如果兗州軍能夠奔襲東平國，重創徐和的黃巾軍，然後再從黃巾軍主力大軍的背後展開攻擊，黃巾軍必將驚惶不安，匆忙撤往泰山，這樣一來，兗州的危局就可以得到緩解。
曹操當即予以採納。他和濟北相鮑信、任城相鄭遂帶著一千鐵騎，五千步卒，連夜離開昌邑，晝伏夜行，急速向東平國而去。
七月下，徐和率三萬黃巾軍，二十多萬流民開始攻打東平國的壽張城。
當曹操率軍潛伏到壽張附近時，被流民發現。徐和一邊向司馬俱、孫觀求援，一邊率領黃巾軍突然向曹操發起了攻擊。
雙方血戰。黃巾軍來得非常突然，兗州軍雖然有準備，但還是被打了個措手不及，雙方將士立即陷入混戰，以命搏命，戰鬥非常慘烈。
濟北相鮑信於亂軍之中被砍死，屍骨無存。任城相鄭遂遭受重創，在回撤途中，被一群瘋狂的流民撕成了碎塊。
青州黃巾軍首領徐和在激戰過程中，被曹操手下大將李乾、李整、李典叔侄三人指揮精銳圍住，雙方數百人糾纏在一起猛砍。徐和身負重傷，血盡而死。李乾連中數刀，大腿被長矛洞穿，李典拼死護著他撤出了戰場。李整被捨生忘死的黃巾軍團團圍住，危在旦夕。幸好這時史渙、許褚帶著鐵騎殺到，把傷痕累累的李整救了出來。
黃巾軍主帥陣亡，士氣銳減，隨即潰敗。
這一仗，兗州軍雖然付出了慘重代價，但殺死了黃巾軍首領徐和，幾乎全殲了三萬黃巾軍士卒，算是一場大捷。幾萬無辜的流民慘死於這場激戰當中。
曹操不敢久留壽張，匆忙率軍趕到大野澤，和率先趕到這裡設伏的張邈、吳資五千人馬會合。
司馬俱、孫觀得到訊息，急速回援。當天晚上，十萬大軍，幾十萬流民宿營於大野澤。
曹操率軍偷襲。黃巾軍和流民本來就人心惶惶，這下突遭襲擊，頓時大亂，被踐踏而死者不計其數。司馬俱帶著部分殘兵倉惶撤往濟北國，孫觀帶著部分殘兵逃往泰山。
壽張大戰的勝利，徹底扭轉了兗州形勢。