袁绍渡河后，驻屯延津南，遣刘备、文丑向曹军挑战，曹操领军击破，文丑更被曹军击杀，震撼袁绍军。
后曹操回到官渡，沮授向袁绍说：“河北兵虽然人多势众但勇猛不如河南兵，河南的粮少而财少过河北；河南利于速战速决，河北利于缓慢战斗。缓慢抵抗，拖长战事。”建议以持久战消耗曹军，但袁绍又不听从。袁绍攻曹操，初战胜，起高楼射箭入曹营，但后为曹军发石车击破。后来曹军击破袁绍运输队，袁绍于是命淳于琼领军带领运输车，据守乌巢。沮授又建议派遣蒋奇护送，以防止曹军攻击，但袁绍又不从。后乌巢被曹军击破，袁绍将领高览及张郃又降曹，令袁军大乱，溃不成军，袁绍带着八百骑兵逃过黄河。
袁绍败逃时，沮授来不及北渡而被俘，被押见曹操，沮授大呼不降，曹操与沮授有旧，见沮授不肯加入他的阵营，感到可惜，叹若早点得到沮授，那天下现在应该大定了。沮授虽不降，但仍获曹操厚待，可是，后来沮授密谋逃回袁绍阵营，事败被杀。