校尉丁斐見情況危急，放出大批牛馬引誘賊兵，敵軍爭搶牛馬，隊形大亂，曹操才得以渡過黃河，沿河邊向南修築通道。
敵軍敗退，佔據渭口抵抗，曹操多設疑兵，暗中用船將部隊送入渭水，架設浮橋，乘夜分兵在渭水南岸紮營。
敵軍於夜間偷襲曹營，曹操派伏兵將他們擊敗。
馬超等人駐守渭南，派人送信，以割讓黃河以西為條件求和，曹操不許。
九月，進軍渡渭水，馬超等人多次挑戰，曹操並不應戰。
馬超等人再三請求割地，並讓自己的兒子做人質求和，曹操聽從賈詡之計，假意答應。
韓遂請求與曹操會面，曹操與韓遂的父親同一年被舉為孝廉，又與韓遂是平輩。
因此，兩人馬靠馬在陣前談了很長時間，不談軍事，只敘朋友舊事。
說到高興處，二人拍手大笑。
會見結束後，馬超問韓遂：“曹公說了些什麼？”
韓遂回答：“沒說什麼。”
於是，馬超等人對他產生了猜疑。
後來曹操又和韓遂等人陣前見面，眾將勸道：“您和敵人見面交談，不可大意，可設木行馬防備敵軍。”
曹操照辦。
兩軍見面，敵將都在馬上向曹操行禮，秦、胡士兵都來看曹操，前後數層。
曹操大笑著對他們說：“你們想看曹公嗎？他也是個人，沒有四隻眼睛、兩張嘴，只是多了點智慧而已！”
胡人前前後後擠上來看。
曹操又列五千鐵騎為十重陣，鎧甲精光耀日，敵軍更加震恐。
過了幾天，曹操又給韓遂寫了封信，上面故意塗改許多地方，假裝成是韓遂改的，馬超等人因此對韓遂越來越懷疑。
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於是，曹操與他們約定日期會戰，先用輕兵挑戰敵軍，打了很長時間後，曹操派出精銳騎兵夾攻，大敗關中聯軍。
韓遂、馬超敗走涼州，楊秋則逃回安定，曹軍陣斬成宜和李堪等叛將，關中自此平定。
戰後，諸將問曹操：“當初，賊軍守衛潼關，渭水以北沒有防守之兵，我們不從河東出去攻打馮翊，反而在潼關與敵兵對峙，拖延許久才北渡黃河，這是為何？”
曹操說：“賊兵佔據潼關，如果我軍進入河東，賊兵必將帶兵守住各渡口，則我軍不能渡到河西；因此我以重兵逼近潼關，賊兵全力來守南邊，西河的防備空虛，因此徐晃、朱靈二將才能輕易攻取西河。然後我帶大軍北渡，賊兵不敢與我們爭奪西河，是因為有二將的軍隊。連起戰車，樹起柵欄，做通道向南前進，既是創造了敵軍不能取勝的條件，同時又向敵人示弱。渡過渭水後深溝固壘，敵軍挑戰不應，是為了使敵軍驕傲自大；所以敵軍不造營壘只求割地講和。我順著他們的意思答應下來，之所以依著他們的意圖，是為了使他們安心而毫無防備，然後蓄精養銳，一旦出擊，就有迅雷不及掩耳之勢。用兵之道，本來不能墨守成規，只求一種方法。”
當初，敵軍每到一支部隊，曹操就面露喜色，戰後眾將問他高興的原因。
曹操回答：“關中地域遼闊，如果賊軍各自依險阻抵抗，征伐他們，沒有一二年的時間不能平定。如今都聚集於此，雖然人數眾多，但都彼此不和，沒有統一的主帥。這樣，消滅敵人容易成功，我所以高興。”
十月，曹操進軍包圍安定，楊秋投降。
曹操恢復他的爵位，讓他留在這裡安撫民人。
曹操撤回後，命夏侯淵督眾將繼續西征。
夏侯淵在兩年內，逐馬超、破韓遂、滅宋建、橫掃羌、氐，虎步關右，使涼州地區基本平定。
建安十七年212年）正月，曹操回到鄴城。
漢獻帝准許曹操“參拜不名、劍履上殿”，如漢丞相蕭何故事。
建安十七年212年）十月，曹操起兵南征孫權，號稱步騎四十萬。
次年213年）正月，曹軍進至濡須口，攻破孫權設在江北的營寨，生擒其將公孫陽。
孫權親率軍七萬，前至濡須口抵禦曹軍。
兩軍相持月餘，曹操的水軍作戰失利。
由於春雨瓢潑、江水上漲，曹操見難以取勝，遂撤軍北還。
三月，復《禹貢》九州，天下十四州併為九州，此時的冀州擁有三十多個郡。
