能取得胜利，只好退回营垒固守，等待有利时机。
袁绍见曹军坚壁不出，便命士兵在曹营外面筑起
座座高高
望敌楼，并堆起土山，居高临下向曹营射箭。袁军箭如雨下，曹军死伤不少，人们来往行走都得举起盾牌护身，或低下身子匍匐前进，时精神上感到很大压力。曹操采取对策，面同样筑起土山与袁营相对，面下道赶造发石车命令：
《传》言：“旝动而鼓。”
据《左传·桓公五年》载，周天子攻打郑国时，郑庄公命令左右两边方阵说：“旝动而鼓。”“旝”音“快”，杜预注认为是大将所用军旗，手执以为号令。贾逵、许慎则以“旝”为发石，《说文》：“建大木置石其上，发以机，以追敌也。”段玉裁《说文解字注》：“飞石起于范蠡《兵法》。”可见，旝是种用机械原理将石头抛发出去砲车，在春秋时即已运用于实战。曹操对这种器械加以改良、革新，用于当前战斗，收到很好效果，袁军望敌楼个接着个被摧毁。由于发石车发动时声响很大，像打雷般，袁军又把这种发石车叫做“霹雳车”。曹军在发石时同时擂鼓进攻，时山摇地动，袁军精神感受威胁，形势顿时发生逆转。
袁绍计不成，又生计。他命士兵暗中挖掘地道，直通曹营，以便对曹营发动偷袭。曹操针锋相对，命士兵在营内挖掘长长壕沟截断袁军地道，袁绍计划又被挫败。
袁绍十万大军进驻官渡后，后方补给线很长，曹操又抓住这个薄弱环节大做文章。次，荀攸对曹操说：“袁绍运送军粮车队早晚就要到。护送车队将领叫韩猛，作战很勇敢，但有轻敌毛病，可利用这个机会去袭击他，定能够得手。”
曹操问：“派谁去执行这个任务合适呢？”
荀攸说：“可以派徐晃去。”
于是，曹操趁袁绍几千辆运粮车快到官渡时候，派徐晃、史涣前去突袭，将担任护卫袁军打得大败，并放火把全部军粮烧光。
这期间，在幽州乌桓司马阎柔派人到官渡来见曹操，曹操任命阎柔为乌桓校尉。建忠将军、负责督辖幽州六郡鲜于辅则亲自来到官渡，曹操任命他为右度辽将军，封亭侯，仍让他回去镇守幽州。当时幽州为袁绍所辖，但阎柔、鲜于辅却已归心曹操。曹操给他们升官封爵，并让他们回镇本土，其目是显然，方面是为使袁绍后方处于不稳定状态，另方面是为利用阎柔、鲜于辅熟悉乌桓、鲜卑等少数民族事务有利条件，稳定北部边境局势，可以说是颇具战略眼光。鲜于辅在官渡停留段时间，协助曹军抗击袁绍。
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