正在曹操考虑下一步先从哪个方向用兵的时候，建安九年（204），并州刺史、袁绍的外甥高幹投降了。曹操接受高幹的投降，以献帝的名义仍任命其为并州刺史。
这样，西面就可以暂放一下，对北面的袁熙和袁尚以及东面的袁谭，曹操决定先打东面。曹操跟袁谭是合作关系，还结成了儿女亲家，目前这一关系仍未从形式上终止，为何先从他下手？这是因为，袁谭趁曹操围攻邺县之机抓紧扩张势力，这段时间以来先后攻占了魏郡以东的甘陵国、安平国、渤海郡、河间国的一些地方。甘陵国过去叫清河郡，桓帝时改为甘陵国，治所在甘陵县，即今山东省高唐县。
这些举动无异于向世人表明，袁谭又背叛了曹操。不仅如此，袁谭还向袁尚下手，袁尚从邺县逃出来，先到的是中山国，袁谭向其进攻，袁尚被打败才逃到了袁熙那里。
袁谭打败弟弟，把主力移驻到龙凑这个地方。龙凑在哪里不详，十二年前袁绍曾在这里和公孙瓒有过一场激战，结果公孙瓒大败。袁谭的快速扩张成为曹操先解决他的原因，而袁谭的一系列行为也刚好给曹操找到了借口，曹操可以光明正大地发兵攻打他。
出师前，曹操先给这个亲家写了封信，责备他负约，宣布解除双方的婚约，把袁谭的女儿遣送回家，之后曹操亲率大军向龙凑开来，袁谭自知不是对手，主动撤退，将主力收缩到渤海郡境内，坚守渤海郡的治所南皮县。
南皮，意思是“南面的皮革城”。
这不是搞笑，而是真的。南皮这个名字起源于春秋时期，当时北方少数民族山戎攻打燕国，燕国向齐国求救，齐桓公出兵援燕经过现在的沧州，为了保证军事供应，找了一块地方筑起一座城，专门从事皮革加工，这座城便被称为皮城。由于它北面的章武县有一座北皮亭，所以就把这个皮城称为南皮。
袁绍担任过渤海郡太守，这里是他的老根据地。袁谭退守南皮后，曹操于建安九年（204）底先攻入渤海郡南面的平原国，肃清了那里的袁军，于第二年初将主力部队开到南皮城外。
对于这场战斗，曹操十分重视，务求一战必胜，彻底消灭袁谭，所以他不仅带上了张辽、乐进、于禁等名将出征，还带上了曹仁的虎豹骑。虎豹骑除曹仁直接指挥外，指挥官还有曹纯，曹真、曹休等曹家年青一代也在这支队伍里。刚刚当了新郎官的曹丕也参加了南皮之战，他虽不是虎豹骑成员，但在战斗间隙经常跟曹真、曹休在一起，这些情况在保存下来的曹丕私人信件里都有记载。
除了曹真和曹休，曹丕还有两个好朋友，一个是夏侯渊的侄子夏侯尚，此时在曹军中担任司马一级的军官；另一个叫吴质，字季重，年龄约比曹丕大10岁，是兖州刺史部济阴郡人，曹操在兖州主政时期就投奔了曹营，但一直默默无闻，曹丕对他很欣赏，认为他才学过人，见解独到，而且擅长交际，所以引为至交。吴质于是成为曹丕身边的智囊，他始终追随曹丕，成为影响曹丕一生的重要人物之一，此次南皮之战，夏侯尚和吴质都来了。
名将云集、兵强马壮的曹军面对困守孤城的袁军应该一战而胜，但让人觉得意外的是战局开始却并不顺利，曹军攻城很艰难，付出了重大伤亡仍然没有多大进展。
造成这一情况的原因，除了袁军顽强抵抗、南皮城防坚固之外，最大的问题来自气候，此时是正月，华北平原正值严寒季节，城上滴水成冰，对防守的一方有利，对攻城的一方明显不利。
看到这种情况，曹操想先退兵，等天气转暖之后再说。各位将领听了都没有什么意见，但有个人一听就不干了，他是曹纯。虎豹骑亲自出战却无果而还，曹纯实在不甘心，他向曹操建议：“我们孤军远征，如果撤退必然会影响士气，现在敌人在攻防战中占优，必然会滋生骄傲思想，我们只要再坚持一下，一定能将敌人打败！”
曹操觉得曹纯说得也有道理，这一趟如果不能顺利解决袁谭，那么袁熙、袁尚的解决也都得往后拖延，夜长则梦多，最好还是把南皮拿下，为此多付出一些牺牲也是值得的。
曹操最后下了决心，无论如何也要攻下南皮。曹操亲临前线指挥，他还亲自擂鼓助战，曹军将士无不奋勇争先，守城的袁军渐渐不支。乐进率部第一个突进到城下，首先把东门攻破，杀进城里，袁军开始溃逃。
袁谭骑马在卫队的保护下逃出了南皮，倒霉的是，他一出城就遇到了负责堵截的曹军，而且偏偏是摩拳擦掌正要露一手的虎豹骑。
攻城不是骑兵的长项，曹纯率领虎豹骑在外围堵截溃逃的袁军，结果堵住了袁谭。虎豹骑上去一顿猛揍，袁谭及其卫队哪里是对手，被杀了个丢盔卸甲。也是虎豹骑过于生猛，打起来有点收不住，一个冲锋居然把袁谭杀死了，没有抓到活的。袁谭的主要谋士郭图在城里被活捉，被曹操下令处死。
曹操听到袁谭被杀的消息高兴坏了，大概在曹操看来此战结束后北方将再无大的战事。
南皮所在的渤海郡是袁氏父子经营多年的基地，他们影响这一地区长达十多年，曹操攻占渤海郡，需要尽快树立起自己的权威，保证这一地区长治久安。
在南皮驻军后曹操以司空和冀州牧的身份颁布了一系列命令，恢复冀州地区的生产和生活，整顿社会秩序。这些命令包括《蠲河北租赋令》《抑兼并令》《赦袁氏同恶令》《整齐风俗令》等，其中在《蠲河北租赋令》中曹操下令免除冀州刺史部建安九年（204）全年的田租和赋税，以恢复和发展生产，这道命令的颁布，受到了百姓的拥护。
袁绍统治冀州刺史部期间，政治和军事上依靠豪强地主，使得这些人的政治和经济势力迅速膨胀。长期以来，曹操一直在思考东汉政权在机制上的弊端，他认为豪强势力发展太快是造成政权衰弱的主要原因，所以对如何抑制豪强势力的问题十分关注。曹操认为如果这个问题解决得不好，即使得到政权也不会稳固，在关键时候会被豪强势力所左右。
基于这些长期的思考和对现实情况的分析，曹操颁布了《抑兼并令》，他强调一个社会不患寡而患不均、不患贫而患不安，任由贫富差距拉大，必然会带来严重后果。他说，像审配这样的家族，不仅经济实力很强大，而且成为窝藏罪犯的据点，是黑恶势力的保护伞，老百姓怎么能拥护这样的政权？
曹操借民意向豪强势力开刀是经过深思远虑的，他不愿意在自己统治的地区有豪门经济继而出现豪门政治。作为抑制豪门的一个重要步骤，在《抑兼并令》中他明确规定，每亩地收租的标准是4升，每户另收2匹绢、2斤丝，除此之外一律不再收取其他赋税。他要求各郡县要严格检查，看看有没有豪强地主搭顺车额外收取其他税费的现象，同时禁止弱势群体替那些豪强交赋税。
攻占南皮后，冀州刺史部全境成为曹操控制地区，那些曾在袁氏政权及军队里任职的各级官员，有的仍旧被录用，有的则心怀不安，害怕有朝一日会被清算。针对这种情况，曹操在南皮颁布了《赦袁氏同恶令》，明确表示跟袁氏做过坏事的人，允许他们改恶从善。
袁氏政权之所以失败，一个重要原因是内部结党营私、钩心斗角很严重，这种风气由社会上层传达到社会的各个层面，成为一种不良风气。在过去的袁绍控制地区，不仅官员、豪强们操纵舆论、排斥异己、颠倒黑白，而且在一般老百姓里也存在是非不分、缺乏社会正义感、歪门邪道盛行等现象，针对这些问题，曹操在南皮又下达了《整齐风俗令》，从整顿社会风气入手，恢复社会秩序。
一系列政策的出台很快使冀州的社会面貌得到改观，生产得到了恢复和发展。
在此期间，幽州刺史部的局势也发生了新变化，袁熙的部将焦触和张南看到袁氏集团即将覆灭，于是发动兵变，将袁熙、袁尚赶出了幽州刺史部，二袁只得投奔辽西的乌桓首领蹋顿。蹋顿以前娶了袁家的姑娘为妻，跟袁家有姻亲关系，如今在辽西一带势力很大。
焦触自称幽州刺史，率全州各郡县长官归降曹操。曹操大为高兴，幽州不战而胜，省去了远征的麻烦，他以朝廷的名义承认焦触为幽州刺史，将焦触、张南都封为列侯。
但是没多久，幽州刺史部涿郡人赵犊、霍奴起兵，杀死了刺史焦触以及涿郡太守，在袁熙、袁尚的鼓动下，蹋顿也趁机出动，在幽州刺史部渔阳郡北部的犷平一带进攻鲜于辅。
在这种情况下，曹操率主力离开了南皮，进军幽州刺史部，此次北征比较顺利，在涿郡斩杀了赵犊、霍奴，曹操随即率军渡过潞河救援犷平。蹋顿所部未做抵抗，撤到了塞外，曹操于是率军回师邺县。