接到后方的急报，曹操顾不上即将能打下来的郯县，赶紧集合人马回撤，为了抢时间，他们走的还是来时的东路，中途必须路过一个叫亢父城的地方，这是一处险地。
亢父故城遗址在今山东省济宁市附近，微山湖的西岸，这里与泰山余脉的梁父山紧夹着东西之道，战国时齐国在其地居高临下修建了城池，苏秦形容这里“车不得方轨，骑不得并行”，还有的说“泰山在左，亢父在右，亢父知生，梁父主死”，是一夫当关、万夫莫开的极险峻之地。
曹操兵力有限，也没料到要突然回师，所以亢父城没有派兵把守，但如果绕道别处，就得多走很多路，大大耽误时间。曹操特别担心吕布已派人占据了此处，所以督促大军日夜行进，等到了一看，发现这里并没有吕布的军队，才放下心来。
曹操很高兴地对大家说：“吕布虽然占得一州，但没有乘机占领东平国，进而占据亢父、泰山之道，凭险地截击我们，而是屯踞在濮阳，从这一点看，我就知道他也成不了什么大事！”有人认为曹操说这番话是自嘲，或者是在给部下打气。其实不尽然，吕布真要有这样的战略眼光，占领濮阳之后迅速东进，趁着各地都在反叛曹操的有利时机，一举占领曹军回师的必经之地东平国，以亢父之险阻击曹操，迟滞曹军的行动，然后由张邈全力攻击鄄城，那将是另外一个结果。
万幸的是，吕布不了解兖州的战场环境，或者还沉浸在新得濮阳的兴奋中，没有走出这一步妙棋来。
按理来说，曹操既然回来了，应该马不停蹄赶往鄄城，但他却没有这样做。曹操率主力直接奔了濮阳，到了那里也不打招呼，直接攻城，这么做要冒一定风险，鄄城危在旦夕，如果张邈组织猛攻，鄄城随时有被攻破的危险。但是曹操又不得不先解决濮阳，如果他此时直接回师鄄城，就要遭受张邈和吕布的东西夹击，战略上更加被动。
这种置之死地而后生的打法这段时间里曹操经常使用，算是围魏救赵的一种，这是劣势之下化被动为主动的一种战法，曹操强大起来以后这种战法就很少用了。
濮阳城外，曹操大概想尽快结束战斗，所以从四个方向都发起了猛攻，吕布指挥人马守城，城上万箭齐发，曹军死伤惨重。正在曹操一筹莫展之际，有人从濮阳城里秘密潜出，给他带来一个好消息，濮阳城里的田氏愿做曹军内应，帮曹军攻城。
田氏是濮阳城大户，拥有大量庄园田产、佃户奴婢，这些人一定会向曹操解释说，吕布等人来到濮阳，把他们的财产粮食都征为军用，又强征他们的奴仆从军，引发他们强烈不满，所以愿意助曹刺史攻打吕贼，将其赶出濮阳，吕布或死或逃，他们别无所求，只愿发还所征财物以及奴仆就行。
曹操很老练，应该能看出一些破绽，但他此时急于拿下濮阳的心情太迫切了，迫切到忽视了很多细节。如果濮阳之战变成了一场久拖不决的攻防战，鄄城一定不保，局面就太危险了，要破此危局，必须立即攻破濮阳，还军鄄城，于是曹操相信了来人，和他们约定了里应外合的信号。
入夜，濮阳城一片寂静。
突然，东门方向发出了信号，城外的曹军见此从营中杀了出来，这正是吕布的计谋，他最近迷上了反间计，鄄城骗荀彧、诈降夏侯惇使的都是这一招。吕布看到曹操中计，让人悄悄把城门打开，曹军像潮水一样涌入城中，进城后他们不忙进攻，却干了一件很奇怪的事，放火。
曹军士兵带着引火的东西，一杀进来就在城门处放起一堆大火，顿时火光冲天。吕布看了一定很纳闷，曹军这是在干什么，他有点儿看不懂。其实这是曹操故意让放的，目的是告诉将士们没有回头的路了，必须破釜沉舟。
曹操本人就在冲进城里的队伍中，这种冒险的仗他本来在城外坐镇指挥就行了，不过他实在太惦记着濮阳，这一仗输不起，让谁带队他都不放心，于是自己来了。这种事曹操之前干过，以后也干过很多次，经常把自己放到险境、绝境，尽管他的运气确实好，每一次都奇迹般地绝地重生，但这种做法并不可取，作为全军的统帅，安全不是个人的事。
曹操冲进濮阳城东门，后路却被吕布的人马迅速堵住，外面的人再也进不来，进来的人想突出去也不可能，双方打起了巷战。曹操这才发现上当了，于是折返回来，在东城门附近，双方展开了激战。这一战打得很惨烈，曹军进来的都是骑兵，在街巷中完全没有优势，吕布所部早有准备，又熟悉环境，所以曹军死伤惨重。
这一仗如果曹操战死，那一切都结束了。
曹军士气本来就低落，又处于明显的劣势，如果主帅死了，那将再无翻身的可能，兖州从此是张邈和吕布的天下，至于他们之间会不会打起来，那都无关紧要了。
好在曹操的好运还没有结束，曹操拼命杀到城门口，发现了很搞笑的事，吕布的兵马还好解决，但有一样东西很要命，那就是自己下令放的火，这一带成了火海，要想冲出去，必须从火海里穿行。无奈之下曹操带头冲进火中，结果被烧伤了左手，并且从马上掉了下来。
危急之中，曹操手下一个叫楼异的司马把曹操扶到马上，曹操才没有被奔驰的乱马踏成肉泥。这是继汴水之战后曹操第二次在激战中从马上掉下来，但还不是最后一次。楼异的情况不详，史书里以后也没有再提到他。
曹操重新上马，但更惊险的一幕还在后面。曹操往外逃跑，遇到了吕布的人，他们把曹操拦住。大概没有想到这个小个子会是大名鼎鼎的曹操，吕布的手下问他曹操在哪里，曹操随便一指说：“那个骑黄马的就是！”
吕布的手下于是放下曹操去追骑黄马的，曹操才得以脱险。史书没有说明拦住曹操的人是谁，但应该不是吕布本人，原因很简单，吕布见过曹操，吕布后来曾亲口说过，他早年在洛阳的时候曾经在温氏园里与曹操见过面，如果拦住曹操的是吕布本人，他应该能认出来。
曹军在濮阳失利，主动将营垒后撤，双方陷入僵持。
双方又在濮阳的外围地带展开了争夺，濮阳西面有一个县城叫白马，吕布分出一支人马守在这里形成掎角之势，令曹军再攻濮阳时不得不分兵去防。白马的这支人马也屡屡出击，给曹军连连制造出麻烦，让曹操头疼不已。
曹操忍无可忍，亲率主力夜袭白马。白马的城池不比濮阳，曹军顺利得手，天亮时就结束了战斗，但还在打扫战场之际，吕布亲自率领的援军赶到了，从北、东、南三个方向合围上来。吕布亲自率队冲锋，战斗进行得异常激烈。
曹操手下虽然有不少猛将，但打这种仗更是吕布的强项，吕布志在必得，不肯罢手，曹军陷入苦战。从早上一直打到中午，双方你来我往冲击了几十个回合，难分胜负，吕布的骑兵冲杀太猛，无法阻挡，让曹兵望而生畏。
曹操发现步兵人数再多都是送死，于是在战场上临时招募敢死队，来破吕布的骑兵。典韦那时还是曹军里的一名中下级军官，自告奋勇应征，抢在了其他人前头。典韦挑了几十个人，身上都穿着两重铠甲，每人配备了长矛和撩戟两种武器。
吕布的骑兵冲过来，一边冲一边在马背上放箭，弓弩乱发，矢至如雨，典韦命人蹲伏下来，看都不看两边的箭，典韦对旁边的人说：“敌人离我们10步时，再告诉我！”过了一会儿，手下人报告：“只有10步了！”典韦仍然镇定从容，他高声道：“5步再报告（五步乃白）！”手下人大惧，大叫道：“敌人到了！”典韦应声而起，他背着10多支戟，一边呼喊着一边刺向敌人的骑兵，顿时有几个人被刺倒。
被典韦的气概所激励，曹军士气恢复，再不像以前那样望风而逃。典韦因为此战而成名，事后曹操提拔他为都尉，正式成为曹军的高级将领，曹操以后给了典韦亲兵数百人，每次布阵时都安排他们防护在指挥所周围，担任自己的警卫部队。
然而，双方势均力敌，曹军人马数量占优，吕布一方战斗力惊人，一直打到了天黑，仍然难分胜负。曹操大概也不敢在此久留，于是撤回到濮阳城外，吕布命人又新占领了白马，之后率师也回到了濮阳。
曹操和吕布在濮阳城外激战了至少三个多月，在一次交战中夏侯惇被箭射瞎了一只眼，军中从此送他外号“盲夏侯”。
这时已经到了兴平元年（194）4月。
快到夏天了，天下发生了大旱，还闹起了蝗灾，粮价暴涨，谷子一斛50万钱，与太平年景相比涨了上万倍，豆麦一斛也要20万钱。各地都出现了人吃人的惨状，田野里、道路边白骨堆积。这场天灾波及面非常广，关中地区也一样，献帝命令侍御史侯汶调出太仓的米和豆子为难民熬粥，但杯水车薪，救不了那么多的人，饿死者仍然无数。献帝怀疑有人从中克扣粮食，就亲自坐在大锅边看着熬粥，但根本原因是粮食太少，灾民太多，无济于事。
在严重的天灾面前曹操和吕布同时陷入了粮食危机，兖州地区夏粮严重减产，秋粮还未跟上，双方都无力再打下去了，曹操从濮阳撤军。这次粮荒严重的程度超乎想象，程昱是本地人，他回到自己老家东阿县弄粮食。程昱弄粮食的方法不是向老百姓买，因为有钱也没人肯卖，程昱的办法是抢。但即使这样，把全县粮食抢光了，也仅够曹军三天的口粮。
这场粮食危机让曹操和吕布之间的激烈对抗暂时得以缓和，这一年的9月，兖州刺史部一带发生了一件不可思议的事，原本一年只结一次果实的桑树，在秋天又重新结了果。桑树一般春夏之季生桑葚，秋天桑葚又生出一茬来则十分罕见，它也因此救了很多人的命。
曹操和吕布一边嚼着桑葚一边想着下一步的打算。他们就像两个一流的拳击手，但每个人都打了几百个回合，体力已经严重透支，现在需要的是休整。但他们也都明白，对手不会给他们放大假，让他们缓过劲来再开打，曹操退军到鄄城，与这里负责守城的荀彧以及养伤的夏侯惇会合。
曹操和荀彧等人分析了形势，大家普遍觉得情况很严峻。迄今为止曹军占据的地方仍然有限，虽然收复了一些地方，但兖州的大部分郡县还掌握在张邈、吕布联军手中。当秋粮收完，对手的后勤保障将更优于自己，长期拉锯下去，将使自己更被动。由于有强大的后勤支持，敌人可以动员更多的人参军，敌众我寡的局面将进一步突出。
对手能等，我们不能等，于今之计必须尽快发起进攻，决出胜负。曹操想来想去，没有别的办法，只能向袁绍求援了，曹操写信派人送到邺县，正式向袁绍请求支援。袁绍的回信很快到了，奇怪的是他在信里不谈如何出兵援助曹操的事，而是大谈兖州形势如何危险，不如把弟妹、侄子等人接到邺县来住。
这明显是趁火打劫，他给出的交换条件，就是让曹操把家眷送到邺县当人质，曹操顿时觉得一种屈辱感涌上心头。袁绍可能有点后悔当初让曹操轻而易举把家眷接走，没有人质在手里，虽然名义上是领导，但心里还是不踏实。袁绍可能喜欢用这样的方法控制手下的人，多年以后当曹操的事业又一次陷入低谷时，他还提出过类似的要求。
这一次曹操差点儿就答应了，不是他愿意，而是舍此已没有更好的办法。如果不是有个人恰好从外面办事回来听说了这件事，赶紧来劝他重新改变主意，夫人卞氏和几个儿子的户口真要迁到邺县去了。