虽然关羽先出发，但到达白马还需要一些时候，大唐派往陈留的使者在关羽刚过官渡的时候就找到了曹操。曹操也早听说官渡被张辽占了，正在调兵遣将，使者到达的时候已经准备停当，立刻就开拔了十万军队去打官渡。
曹操派往官渡的是夏侯惇和夏侯渊兄弟，军师则派了荀攸。看看大军将到官渡，荀攸建议速战速决。因为目前白马的战事还没有结果，陈留和濮阳都告急，根据查探的消息，攻占官渡的只是两万并州骑兵，在攻打官渡的时候还折损了三千，事实上现在也就一万七千人。扣除把守渡口的人手，最多只有一万可以出击。如果速战速决，夺回官渡，就能形成在官渡与河北军对峙之势，凭险固守，专待朝廷援军。另外探马来报，河北军侯成宋宪魏续等领大军二十万正在增援官渡。一旦迁延日久，再想夺回官渡，就千难万难了。现在河北军占据官渡，不但直接威胁陈留，还可以长驱虎牢关，威胁到洛阳的防御了。
所以荀攸针对官渡守军都是骑兵的特点，拨两万骑兵带盾牌在前，两万弓箭兵随后，一字排开，直奔官渡而来。
张辽打听曹军到来，了解了曹军的布阵，迅速做了安排。将一万七千骑兵分成四部，四千在左埋伏，四千在右埋伏，四千带大盾守于营前，其他的在营中固守。
曹军到时，见张辽在营前列阵，夏侯惇正欲冲锋，已被荀攸拦住。原来荀攸见营前只有四千骑兵，心中疑惑，立时变阵。拨五千骑兵和五千弓箭兵震慑左路，又拨五千骑兵和弓箭兵震慑右路，专防伏兵。
张辽见他不上当，心中暗叹对方必有高人，思想之下，只得跟着变阵。从营中派出一千骑兵在左，一千骑兵在右，都以锥形阵法，冲击曹军两翼，又将营前骑兵分出一千，同样以锥形阵法冲阵。
先时张辽曾是高顺部下，自然也学了陷阵营之法。部下一万七千骑兵，都是陷阵营精骑，此番冲阵，虽然曹军阵后一万弓箭兵飞蝗如雨，也只能射得数十名骑兵。眼看三千骑兵突入曹军阵中，将曹军冲为四股。
荀攸冷笑一声，一边命步兵向冲阵骑兵迂回，伺机包围，一边命弓箭兵退后。
张辽这边，三千骑兵杀入敌阵之后，却并不各自掩杀，中间剩下的九百多名骑兵分为两队，一队向左，一队向右，与两翼杀入的骑兵合力攻击中间两股各约五千的曹军骑兵。
平原之上，本利于骑兵厮杀，但曹军骑兵被动受攻，现在又被对方骑兵变相包围，虽然人多，却苦于移动不利，一时间竟陷于混乱。
张辽此时再不迟疑，营中再出骑兵两千，分两路一路向左，一路向右，往曹军左右两边冲去。曹军步兵刚刚调到两翼，正在迂回，碰到这两千如狼似虎的骑兵，一触即溃，急急奔逃。荀攸传令死命敌住，夏侯惇和夏侯渊又各带领五千骑兵过来抵挡，方才稳住阵形。
如此一番混乱，早先冲出的三千骑兵在继续付出五百人的代价之后竟然歼灭了曹军七千骑兵。
张辽此时已知此战关键便在中央剩下的曹军三千骑兵头上，再不迟疑，将原在营前列阵的三千骑兵中再派出一千，扫灭三千残敌。
荀攸何等之人，张辽一动，心中便已了然。见张辽已经出动八千兵力，料定张辽再无埋伏，急急将先前防御两翼各五千骑兵调往中路。总算赶在中央三千骑兵全军覆没之前挡住了正面之敌。
此刻的形势是，夏侯惇带领五千骑兵在左路挡住河北军一千骑兵，夏侯渊带领五千骑兵在右路挡住河北军一千骑兵，中央是曹军一万骑兵，正在会合，挡住河北军总计三千骑兵。曹军虽折损了一万人，目前形势却对曹军有利。
事已至此，张辽一边佩服对方高人，一边开始为最后之战做准备。此刻他破釜沉舟，索性将营中剩下的一千多骑兵分成两队，全力攻向右翼，即曹军夏侯惇所在之处。张辽又亲领营前剩余两千中的一千骑兵，同时向夏侯惇杀去。而此前在中路的三千骑兵中，留下两千继续抵挡中路之敌，另外一千也奋力杀向夏侯惇。
一时间夏侯惇前后左右都已受敌，原本五千对一千的绝对优势也被对方这番左冲右突抵消了，现在夏侯惇所带的五千骑兵，在四股骑兵的冲击之下，已经阵形溃乱。
荀攸见对方试图吃掉主帅，心中暗暗吃惊，无奈之下，眼见张辽已经出动一万人，除去守营应该再无实力，当机立断，吩咐三万步兵和一万弓箭兵一起围上，务必解开夏侯惇之围，剩下两万步兵和一万弓箭兵，则向右翼和中间迂回，准备扫荡战场了。
眼见曹兵如潮水一般涌来，张辽趁着曹军骑兵混乱之际，脱出战场，挥枪一指，号令出击。八千蓄势已久的骑兵从埋伏之处如下山猛虎一般地冲出，卷向战场上再无阵法的九万曹军。
步兵和弓箭兵在并州陷阵营面前，正是待宰的羔羊。八千骑兵往来冲突，一个来回便带走近万曹军的生命。七八个来回之后，除了见机跑得快的，曹军的步兵和弓箭兵都成了无主的亡魂。荀攸暗叹一声，早已在并州铁骑冲来之前拨马逃跑了。夏侯渊死战得脱，带着剩余的一千骑兵突入阵中救下伤痕累累的夏侯惇，没命奔逃而去。
这场战斗，张辽以区区一万七万人，付出了三千人的代价，歼灭曹军八万人，击溃曹军两万人，将夏侯惇打成重伤，夏侯渊打成轻伤，在运营方拿出系统自动