关西震动。
曹操得知消息，当机立断，派大将曹仁督率诸将先行进讨，并特意下令告诫诸将：“关西士兵精锐勇猛，强悍善战，你们只需坚守营寨，切勿轻易与他们决战，等我亲至。”
马超等人则集中主力，屯据潼关，凭险死守，堵住曹操入关通道，一场决定西北归属的大战就此拉开序幕。
七月，曹操亲率大军从邺城出发，西征关中。
八月，曹军主力抵达潼关前线，与马超联军隔关对峙。曹操深知潼关地势险要，敌军死守难攻，于是定下声东击西、暗渡奇兵之计。
他以大军正面牵制马超主力，使其全力紧盯潼关，暗中却派遣徐晃、朱灵等将，趁夜色率军悄悄渡过蒲阪津，一举占领河西之地，扎下营寨，形成侧翼夹击之势。
闰八月，曹操亲自指挥大军从潼关北面强渡黄河。大军渡至一半，马超突然率精锐骑兵杀到，箭如雨下，猛攻曹军渡船，形势万分危急。校尉丁斐见事态紧急，立刻下令放出大批牛马，漫山遍野乱跑。关西士兵素来贪利，一见牛马四散，纷纷放弃战斗前去争抢，阵型瞬间大乱，曹操这才得以安全渡过黄河。
过河之后，曹操下令沿河岸修筑甬道，步步为营，向南推进。敌军退守渭口继续抵抗，曹操又多设疑兵，迷惑敌军，暗中用船只将士兵送入渭水，架设浮桥，趁夜分兵在渭水南岸立下营寨。马超军夜间前来偷袭，曹操早有伏兵等候，一举将其击败。
马超等人被逼退守渭南，粮草渐少，军心不稳，只得派人向曹操送信，表示愿意割让黄河以西之地求和。曹操志在彻底平定关中，断然不许。
九月，曹军大举渡过渭水。马超等人多次前来挑战，曹操坚守不出，故意激怒敌军。马超无奈，再次请求割地，并愿意送儿子入朝为质，以示诚意。曹操见时机成熟，采纳谋士贾诩的离间之计，假意答应求和。
不久，韩遂请求与曹操阵前会面。曹操与韩遂的父亲同年被举为孝廉，又与韩遂同辈相交，因此二人骑马靠近，在阵前交谈许久，全程不谈军事，只叙旧交，说到投机之处，两人拍手大笑。
会面结束，马超立刻追问韩遂：“曹公到底说了什么？”
韩遂据实回答：“没说什么军国大事。”
马超等人本就多疑，见状心中暗生猜忌，认为韩遂与曹操私下勾结。
其后，曹操又与韩遂等人见面。众将担心曹操安危，劝道：“您与敌军主帅阵前交谈，不可不防，可用木栅栏、行马作为防护。
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