却说袁术在淮南，地域广阔，粮食丰足，又有孙策所抵押的玉玺，于是想要僭越称帝。他召集手下商议说：“昔日汉高祖不过是泗水上的一个亭长，却得到了天下。如今汉朝已经历了四百年，气数已尽，海内鼎沸，纷争不断。我家四世三公，百姓归附，我想应天顺人，正位九五之尊。你们觉得如何？”主簿阎象说：“不可。昔日周朝的祖先后稷积累德行，功业卓着，到了文王时，已经拥有三分之二的天下，但仍然臣服于殷朝。明公您的家族虽然显贵，但还没有像周朝那样兴盛；汉室虽然衰微，但还没有像殷纣王那样残暴无道。这件事决不可行。”袁术大怒说：“我姓袁，出自陈国，陈国是大舜的后代。以土承火，正应其运。又有谶语说：‘代汉者，当涂高也。’我字公路，正应其谶。又有传国玉玺在手。如果不称帝，就是违背天道。我意已决，再多言者斩首！”于是，他建号称仲氏，设立台省等官职，乘坐龙凤辇，祭祀南北郊，立冯方的女儿为皇后，立儿子为东宫太子。他还派使者催促吕布送女儿来做东宫妃子，却听说吕布已经把韩胤解送到许都，被曹操所斩首，于是大怒。他任命张勋为大将军，统领大军二十多万，分七路征讨徐州：第一路大将张勋居中，第二路上将桥蕤居左，第三路上将陈纪居右，第四路副将雷薄居左，第五路副将陈兰居右，第六路降将韩暹居左，第七路降将杨奉居右。他们各自率领部下的健将，定好日期一同出发。袁术又任命兖州刺史金尚为太尉，负责监运七路的钱粮。但金尚不从命，袁术便杀了他。他又任命纪灵为七路的救应使，自己亲自率领三万大军，派李丰、梁刚、乐就为催进使，接应七路兵马。
吕布派人探听到张勋一军从大路直接攻取徐州，桥蕤一军攻取小沛，陈纪一军攻取沂都，雷薄一军攻取琅琊，陈兰一军攻取碣石，韩暹一军攻取下邳，杨奉一军攻取浚山。这七路军马日行五十里，沿途劫掠而来。吕布急忙召集众谋士商议对策。陈宫与陈珪父子都到了。陈宫说：“徐州的灾祸是陈珪父子招来的。他们为了讨好朝廷以求取爵禄，现在却把灾祸转嫁给了将军。可以斩下他们二人的头来献给袁术，这样袁术的军队就会自行退去了。”吕布听了陈宫的话，就命令擒拿陈珪和陈登。陈登大笑说：“怎么这样懦弱呢？我看那七路兵马就像七堆腐草一样不堪一击，有什么值得担心的呢？”吕布说：“你如果有计策能够破敌，就免你的死罪。”陈珪说：“将军如果采纳我的意见，徐州就可以保得安然无恙。”吕布说：“你说来听听。”陈珪说：“袁术的军队虽然众多，但都是乌合之众，素来互不信任。我们可以用正兵防守，出奇兵制胜，必定能够成功。我还有一计，不仅可以保住徐州的安全，还可以生擒袁术。”吕布问：“计策是怎样的？”陈珪说：“韩暹、杨奉是汉朝的旧臣，因为惧怕曹操而逃走，现在没有家可以依靠，暂时归附了袁术。但袁术必定轻视他们，他们也不会乐意为袁术所用。如果我们凭借书信结为内应，再联合刘备作为外援，必定能够擒获袁术。”吕布说：“你需要亲自到韩暹、杨奉那里去送信。”陈登答应了。吕布于是发表声明上奏许都朝廷，并致信给豫州的刘备，然后命令陈登带领几名骑兵，先在下邳道上等候韩暹。韩暹带兵到来后，安营扎寨完毕，陈登便进去见他。韩暹问：“你是吕布的人，来这里干什么？”陈登笑着说：“我是大汉的公卿，怎么说是吕布的人呢？
陈登对韩暹说：“如果你曾经是汉朝的臣子，现在却成了叛贼的臣子，那么以前你在关中保驾的功劳就都化为乌有了。我私下认为这是你不可取的。再说，袁术生性多疑，你以后必定会被他所害。现在如果不早作打算，后悔就来不及了！”韩暹叹息道：“我也想归顺汉朝，只可惜没有门路。”于是，陈登拿出吕布的书信。韩暹看完信后说：“我明白了，你先回去。我和杨将军会反戈一击，攻打袁术。只要看到火起为号，温侯就会派兵相应。”陈登辞别了韩暹，急忙回去向吕布报告。
吕布于是分兵五路：高顺带领一军进军小沛，对抗桥蕤；陈宫带领一军进军沂都，对抗陈纪；张辽、臧霸带领一军出兵琅琊，对抗雷薄；宋宪、魏续带领一军出兵碣石，对抗陈兰；吕布自己亲自带领一军从大路进军，对抗张勋。每路军队都领军一万，其余的人守城。吕布出城三十里下寨。张勋的军队到达后，认为敌不过吕布，于是退后二十里扎营，等待四下的援兵。
当夜二更时分，韩暹、杨奉分兵到处放火，接应吕布的军队入寨。张勋的军队大乱，吕布乘势掩杀，张勋败逃。吕布追击到天明，正好撞上纪灵来接应。两军相遇，正要交锋时，韩暹、杨奉两路军队又杀来。纪灵大败而逃，吕布率军追杀。此时，从山背后又冲出一队军马，打着龙凤日月旗旛和四斗五方旌帜。在黄罗销金伞盖之下，袁术身披金甲，手腕上悬着两把刀，立马在阵前大骂：“吕布，你这个背主家奴！”吕布大怒，挺戟向前冲去。袁术的将领李丰挺枪迎战，但只战了三个回合，就被吕布刺伤了手。李丰弃枪而逃。吕布指挥军队冲杀过去，袁术的军队大乱。吕布率领军队追杀并抢夺了大量马匹和衣甲。
袁术带着残军败逃不到数里路时，山背后又冲出一队军马截住了去路。当先一将乃是关云长（关羽），他大叫道：“反贼！还不快受死！”袁术慌忙逃走而其余的士兵则四处奔逃。关云长趁机大杀了一阵。最后袁术收拾起残军败将逃回了淮南。
吕布取得了胜利后邀请关云长以及杨奉、韩暹等人马到徐州来并大排筵席款待他们。所有参与的军士都得到了犒赏。第二天关云长辞别归去；而吕布则任命韩暹为沂都牧、杨奉为琅琊牧并商议是否要留这二人在徐州任职。然而陈珪却表示反对：“不能留他们。如果韩暹和杨奉占据了山东地区那么不出一年时间整个山东城郭都会归属于将军您了。”吕布觉得他说得有道理于是便送这两位将军暂时到沂都和琅琊两地驻扎以等待朝廷的恩命。
私下里陈登问他的父亲陈珪说：“为什么不留下这二人在徐州呢？这样可以作为我们诛杀吕布的根基啊。”陈珪回答说：“如果这两个人协助吕布作战那反而会像是给老虎添上了爪牙一样增强了他的实力。”听了父亲的解释后陈登才明白了父亲的高见并表示佩服。
另一方面袁术在败回淮南之后派遣使者前往江东向孙策借兵以图报仇。然而孙策却愤怒地拒绝了他的请求：“你依赖我借给你的玉玺僭越称帝背叛汉室这是大逆不道的行为！我本来就想派兵去讨伐你怎么可能反而去帮助你这个叛贼呢！”说完他便写了一封绝交信给袁术断绝了与他的关系。当袁术看到信后勃然大怒地喊道：“黄口孺子怎么敢如此无礼！我一定要先讨伐他！”不过在他的长史杨大将的力劝下他才勉强平息了怒火没有立即出兵。
孙策自从发出那封绝交信后便一直提防着袁术可能会派兵来袭击。于是他加强了江口的防御并点起了军队随时准备应战。突然有一天曹操的使者到达并任命孙策为会稽太守并命令他起兵征讨袁术。孙策接到命令后便与众人商议准备起兵出征。然而他的长史张昭却提出了不同意见：“虽然袁术最近刚刚战败但他的军队依然众多粮食也充足我们不能轻敌。我认为最好的策略是写一封信给曹操劝他先从南方发起进攻我们在后方作为策应。这样两路军队相互支援袁术的军队必定会败逃。万一我们在战斗中遇到不利的情况也可以指望曹操的军队前来救援。”孙策听从了他的建议于是派遣使者前往曹操那里传达了这个意思。
曹操回到许都后，因思念典韦而设立祭祀，并封典韦的儿子典满为中郎，收养在府中。这时，他收到孙策的信，又得知袁术因缺粮而劫掠陈留。曹操决定趁此机会南征袁术，于是兴兵十七万，带着千余辆粮食辎重车出发。他还派人会合孙策、刘备和吕布，共同夹击袁术。
当曹操的军队到达豫州边界时，刘备已经带着军队前来迎接。刘备向曹操献上了韩暹和杨奉的首级，解释说是因为他们纵兵掠民，所以自己设宴诈请议事，然后趁机杀了他们。曹操对刘备的此举表示赞赏，并厚待了他。
随后，曹操的军队与吕布、刘备的军队会合，一起进攻徐州。吕布出迎曹操，被封为左将军。曹操将吕布的军队分在左边，刘备的军队分在右边，自己统领大军居中，以夏侯惇、于禁为先锋，向寿春进发。