吕布气的欲攻城这时背后又有一军杀来，当先一将正是张飞，高顺出马迎敌，他又哪是张飞对手，吕布正欲上前接战，背后曹军又亲率大军杀出，吕布料敌不过，便向东逃去，曹军则紧跟不舍，吕布军走的正人困马乏之时，又有关云长从旁边杀出，吕布慌忙上前抵挡，背后却又有张飞杀到，吕布无心恋战，杀出一条血路，带着陈宫、高顺等向着下邳逃去。曹操得胜入了徐州，便摆下丰盛酒宴，又让陈珪坐于右手，刘备坐于左手，自己居中，其余将士依次而坐，曹操酒席宴间大赞陈珪父子之功，加封他们十县之禄，又授陈登为伏波将军，这伏波将军本是个杂号将军，但是前一任的伏波将军可是那位老当益壮、马革裹尸的马援，马伏波，他当年还曾立铜柱以为大汉南边疆界的标志，其柱铭文为：“铜柱折，交趾灭”。
且说曹操得了徐州，心中大喜，便于众人商议拿下下邳，程昱说道“如今吕布只剩下邳一城，如果逼的太急，他必死战而投袁术，吕布若是和袁术联手，那就难打了。不如派人守住淮南道路，这样吕布出不去，袁术也进不来。”曹操听言便道“既如此，不如玄德兄去守淮南道。”刘备听言便点头答应，带着兄弟去守淮南道。吕布到了下邳，自认为城池坚固，粮草充足，且有泗水之险，便准备安心防守，陈宫建言道“不如乘曹军刚来寨栅未定，我们以逸待劳，便可打败曹军。”吕布却认为自己新败，不宜轻举妄动，于是便终日不出，只同严氏、貂蝉饮酒解闷。谋士
许汜、王楷劝说吕布“当年袁术不是要和您接亲，如今明公不如联合袁术，这样曹操就不难破了。”吕布觉得可行，便让张辽护着二人送出隘口。
二人到了袁术军中说明来意，袁术却气吕布之前出尔反尔，便要求吕布先把女儿送来，自己再派援军，吕布听到袁术的要求也是无可奈何，便想凭借自己的武力把女儿送了出去，可以毕竟带着一人，又哪里冲杀的出去，吕布退回城内，心中忧闷，只是饮酒。曹操大军一连攻打下邳两个月不下，曹操便担心起许都，郭嘉和荀彧献计决断沂、泗之水，曹操依计行事，下令军士决断两河之水，于是下邳一城，除了东门皆被水淹。这一日侯成犯了吕布的禁酒令，吕布便要将他斩首，幸好宋宪、魏续等人纷纷苦求，吕布才下令打板五十。这晚，宋宪、魏续来看侯成，三人愤恨吕布无情，便想擒了吕布献于曹操，三人知吕布所仪仗者，赤兔宝马和方天画戟，所以第二日，侯成便盗取赤兔马出了城去往曹营，又向曹操说了自己三人的计策。
等吕布起来发现赤兔马不见，便要治罪宋宪、魏续二人，这时正巧曹军攻城，吕布只得亲自指挥抵挡，这战一直打到中午，此时曹兵渐退，吕布这也是人困马乏，于是吕布便在门楼休息，不一会在椅子上就睡着了。宋宪见机不可失立刻赶退左右，他先拿走了吕布的方天画戟，又与魏续一齐动手将吕布绳缠索绑，紧紧缚住，吕布惊醒过来，便呼叫手下来援，宋宪与魏续把众人杀退，又把方天画戟扔下城楼，并举起白旗为号，高呼“吕布已被我等擒住！”宋宪杀到城下，打开城门，曹兵一拥而入，高顺、张辽、陈宫本各守各门，此时也是走脱不掉，纷纷被擒。
曹操见到陈宫便问“公台别来无恙？”陈宫道“当年我见你心术不正，便离开了你。”曹操又问“那你为何投奔吕布？”陈宫说道“吕布虽无谋，却不似你那么奸滑狡诈！”曹操又说“陈宫你足智多谋，如今又如何？”陈宫叹气道“只恨此人不听我言，若听我言，未必被擒。”曹操又问“今日之事当如何？”陈宫道“有死而已！”曹操见陈宫不愿降，便令人杀了陈宫。吕布见陈宫死了，又见刘备如今为座上客，便对刘备说“我如今是曹公的阶下囚，刘兄为何不替我向曹操求个情。”这时曹操正好过来，吕布叫道“曹公所忧患者，吕布也。如今吕布愿降于曹公，到时候您坐于朝堂，我为您鞍前马后，到时天下就可以安定了。”
曹操望向刘备问道“你觉得呢？”刘备说道“曹公不记得丁原、董卓的下场了吗？”吕布闻言大骂刘备无信，曹操令人把吕布牵去吊死，吕布破口大骂，这时又一人大叫“吕布匹夫，死就死呗，怕什么怕！”众人一见却是张辽被压了上来，曹操欲杀张辽，却被刘备和关羽拦住，关羽跪于曹操面前，刘备说道“这是个忠心耿耿的良将，明公应当收为己用。”关羽也求情道“关某素知张辽乃忠义之士，我愿意以自己人头作保。”曹操见张辽却是个忠义之人，便亲自解开了张辽的绑绳，又脱下自己的衣服给张辽披上，并上张辽上座，张辽感激曹操的赏识之恩，便降了曹操，曹操封张辽为中郎将，赐爵关内侯。又让他招降臧霸，臧霸听闻吕布已死也投降了曹操，臧霸又请命招安了孙观、吴敦、尹礼等来降，曹操便因功封了臧霸为琅琊相，其余诸人各有封赏。
接着曹操大犒三军，拔寨班师回朝。