一路上刘备命赵云收罗散兵，招募兵勇，等到了黎阳已经聚集了上千人。听说袁绍大军集结黎阳，曹操心下暗惊，忙询问如何应对。军师祭酒郭嘉劝慰道：“明公不必惊慌，袁绍渡江还需要时日，咱们应该趁他还没有完全渡江，吃掉颜良的两万人马。只要吃掉这股敌军，袁绍必定士气大挫。一旦士气大挫，袁绍必定心浮气躁，轻敌冒进。咱们再以退为进，诱敌深入，便可以寻机偷袭。”
曹操暗暗欣喜，不过却胸无良策，于是问计荀攸。荀攸笑道：“看似颜良大军趁机包围了白马，白马好像危在旦夕，其实颜良大军围困两个月，始终拿不下白马，由此可见，白马城的上万大军已经重挫了颜良锐气。这个时候解白马之围易如反掌，我有一计，可为明公分忧！”
曹操喜不自胜，立刻率领两万大军直奔延津渡口。颜良急忙与郭图、淳于琼商议，郭图笑道：“曹操必是想渡江袭击我河北，可派一支兵马前往拦截，待两军胶着，咱们迅速扑去，两路夹击，曹军必败！”
于是淳于琼率军一万前往延津，颜良与郭图率军继续围困白马。见淳于琼率兵来攻，曹操立刻依计派出三千精锐轻骑兵突袭白马。这支轻骑兵由偏将军关羽和中郎将张辽为前锋，曹操亲率扬武将军张绣、裨将军徐晃等人紧随其后。直到颜良大军十里外，颜良才得知消息，急忙舍弃白马，全军迎战，两军杀作一团。
关羽身先士卒，骑着赤兔马，挥舞大刀飞身斩去，刀起头落，血洒黄土。关羽势不可挡，直杀得颜良大军无法及时组织防御。见关羽冲入敌阵，张辽疾呼：“云长小心，不可孤军奋战！”关羽哪里听得见，一直在袁军阵中突袭。抬头瞅见颜良麾盖，于是直奔颜良杀去。颜良急忙组织盾牌兵、长枪兵防卫，却被关羽纷纷杀退。
颜良远远望见一员虎将直奔自己杀来，暗暗吃惊，指着关羽道：“这人是谁，竟然这般勇猛？待我擒他！”颜良拍马直取关羽，这才瞧清眼前虎将竟是昔日刘备的部将关羽。颜良大怒：“你不是关羽吗？刘备正在我家主公帐下，你为什么反倒投靠了曹贼？如今忘恩负义，该杀！”
关羽又惊又喜，没想到刘备竟然真得平安逃脱。但随即面色阴沉，怒道：“关某迫于无奈，实在是有苦衷。你回去告诉刘将军，就说桃园结义之情关某绝不敢忘，早晚必定去寻他！”颜良冷笑道：“这等鬼话你还是留着骗曹贼吧！你卖主求荣，我先斩了你再说！”关羽大怒：“你这厮胡搅蛮缠，既然你不肯帮我，关某只好借你项上人头一用！”
两员虎将鏖战一处，袁军急忙助战，不是被关羽斩杀，就是被颜良误伤，其余众人惊惧万分，纷纷后退。关羽手持青龙偃月刀，颜良手握玄灵大刀，两人你来我往，大战半日难分胜负，宛如天雷战地火。
阵外张绣、张辽、徐晃、许褚等人纷纷冲杀，始终突破不了袁军防线。双方杀得难分难解，一时分不出胜负。阵内关羽与颜良鏖战一处，更是霹雳惊魂，火花四溅。关羽动了怒火，颜良红了双目，两人再度厮杀一处。关羽双手握刀奋力斩下，震得颜良虎口酸麻。关羽连环劈斩，五回合斩杀颜良。颜良一死，袁军顿时军心动摇，纷纷溃散。张辽等人就势追杀，大败袁军。
听说关羽斩杀了颜良，曹操又忧又喜。忧的是关羽曾说过，一旦还了曹操恩情，立刻便去寻刘备；喜的是颜良一死，河北震动，袁绍大军士气必定低沉。曹操当即挥军围杀淳于琼大军，张绣一马当先，鏖战半日，战平淳于琼。关羽飞马杀到，联手张绣很快击溃淳于琼。曹操率军掩杀，再败淳于琼军。至此颜良两万前锋大军已经所剩不多，郭图、淳于琼狼狈率领残军败退。由于关羽立了大功，曹操立刻上表拜关羽为汉寿亭侯，赏赐了许多财物。
关羽挂印封金，留书一封，直奔袁军奔去。曹操众将纷纷请求追杀关羽，曹操叹息道：“各为其主，关羽义薄云天，不必追了。”想起不久前让张辽询问关羽的事，曹操怅然若失。
之前曹操几次宴请关羽，察觉关羽心神不宁，于是派张辽私下试探关羽。张辽亲自拜会关羽，开门见山问：“贤弟总是愁容满面，似乎心事重重啊！可否跟我说说，我或许能帮贤弟解忧。”关羽叹气道：“不瞒贤兄，听说刘将军在袁军效力。”张辽一惊，假装不知，“是吗？会不会消息有误？”关羽摇头道：“准确无误，将军与袁绍一起进驻黎阳，早已经传遍四方。”
张辽眉头紧锁，疾问：“贤弟的意思，是不是要投奔刘玄德？难道曹公对你不好吗？为什么非要弃明投暗呢？”关羽苦笑道：“我知道曹公对我有厚恩，可刘将军对我更是恩同再造，我与他名义上是主臣，实际上情同手足，我们发誓同生共死，岂能违背？等我报答了曹公大恩，我立刻前往投奔将军，绝不更改。”
张辽左右为难，如实奏报，恐怕曹操斩杀关羽，隐瞒不报，又有违臣子道义。思来想去，只好如实奏报。曹操望着张辽，无奈叹气：“侍奉君主却不忘记初心，关羽是难得的义士！文远，你估计关羽何时离开？”张辽答道：“云长说了，他一定要报答明公厚恩，才会离去。”
如今想起往事，曹操暗暗悔恨，后悔不该让关羽阵前立功。如今白白送给刘备一员虎将，必定大增袁军士气。
袁绍接到白马败报，见淳于琼和郭图狼狈逃回，气得跳脚，立刻夺取二人军权，命淳于琼押运粮草，命郭图依旧担任参军。袁绍叹气道：“没想到曹操如此狡诈！我打算率军渡河，与曹操决一死战！”
监军沮授急忙阻拦，苦苦劝道：“主公，万万不可啊！当日我就反对让颜良掌军，如今看来是对的。战场形势变化莫测，不能没有周全的谋划。之前颜良有勇无谋，已经落败。主公如果继续冒进冒失，恐怕要重蹈覆辙。我有一计，可以立于不败之地。先派兵驻守延津，然后派出精锐进攻官渡，待两只脚都踩稳了，主公再亲率大军渡河。否则一旦延津、官渡一路出了问题，大军就有全军覆没的危险。”
郭图趁机进言：“主公，监军是危言耸听，他这般宣扬，必是另有企图。曹操这次虽然胜了我们，但那是我们一时大意。如果再给我们两万精兵，属下立刻为主公挣回颜面！”
刘备冷笑不语，袁绍眉头一皱，询问刘备意见。刘备不屑一笑道：“明公，郭主薄竟然说是一时大意，让我难以置信啊！主薄拥兵两万，围攻白马两个月，始终攻不下，说明什么问题？依我看，是主薄没有研究当前的形势。现在曹操分兵守要塞，挑选精兵四处支援，偷袭我们的薄弱，这与当初沮监军和田别驾的谋略是一模一样。明公如果想取胜，还是采纳监军和别驾的谋划，另外将别驾放出，加以重用。”