且說曹操決意東征徐州，便以夏侯淵領兵一萬爲先鋒，自領中軍，以夏侯惇、曹仁、曹洪、徐晃、樂進、於禁、李典爲大將，以荀攸、郭嘉爲行軍軍師，以荀彧總督後方，起兵十萬，號稱三十萬，結連劉備，往下邳而來。不日，夏侯淵引軍至小沛，劉備率關羽接應入城，稍作休整，便合兵一處，探得彭城守將乃是個無名小將，便欲先攻打彭城。劉備道：“且先莫戰，待曹公大軍至，再拔彭城不遲。”夏侯淵道：“量一無名小卒，安能擋我？”遂不聽劉備之言，引軍去攻彭城。
彭城陳三，乃是高順陷陣營之副將，又豈是一般庸將？夏侯淵引軍攻打，攻了半日，徒然死傷，只得引軍退去。陳三一面守城，一面派人飛報高順。高順手中尚有精兵二萬餘，以魏續爲將領三千人守泗水寨，自個守下邳，接陳三訊報，便即於城中募得兵勇一萬，又組織全城百姓準備守城物資，諸事調派畢，又遣人送信至藏霸、昌狶處，教令引兵攻打兗州，再派一使飛馬走淮南，稟告呂布去了。
曹操引軍至，屯兵下邳城下，使劉備防彭城，先讓曹仁、夏侯惇領軍攻泗水寨。寨高堅牢，一時難以攻克，乃作攻城武器，晝夜攻打。這一日，人報藏霸、昌狶引軍攻打兗州城池，乃令徐晃、於禁各引軍五千去敵藏霸、昌狶。高順於城頭望見曹操晝夜攻打泗水寨，苦思應對之策，此時城中諸將盡隨呂布南徵淮南，騎兵也所剩無幾，若貿然出城接應，必反受其創，心中雖有計策，乃何曹軍勢大，自己手下無可用之人。
曹軍大作井闌、衝車、雲梯，強攻半月，泗水寨乃破，魏續戰死，餘者無一求生，盡皆與曹軍同歸於盡，曹操雖破寨，卻損兵萬餘，士氣受挫。曹操於是下令休整，三日後，揮軍攻打下邳。曹仁、夏侯惇、夏侯淵、樂進、李典齊出，四面圍定，晝夜攻打不息。
高順分拔成廉、魏越等諸將，一面緊守城池，一面叫工匠趕造投石機，他早就料到曹操必來，便一直在造投石機，只是工程複雜，到現在才造得三部。如此相持了半月，得投石機十部，乃令用土築一高臺，與城牆平齊，一面有斜坡，可將投石機推上，於是架起十部投石機朝曹軍發射石彈。彈自天而降，在曹軍陣營中開花，砸出條條血路，中者無不立馬斃命，屍骨爛碎，石彈朝前滾動，便又會壓死大片。曹軍一時間哀鴻遍野，個個都驚得呆了。高順接連發彈，曹軍死傷慘重。曹操於陣後瞧見，大驚失色，急鳴金收兵。與諸將道：“此何物耶？”郭嘉道：“此必投石機。”曹操道：“不料小兒竟有此物，我軍攻城受拙，爲之奈何？”郭嘉道：“且先收兵回營，容我思之。”
諸軍返還回寨，曹操皺眉不語，衆將亦悶悶不樂，投石機威力太甚，若不想些法子，此戰只怕又要無功而返。良久，曹操道：“北有袁紹之患，西有張繡、劉表，今高順又有投石機，不若回許昌。”荀攸道：“不可，呂布去淮南未歸，徐州止高順一人，兵微將寡，此良機不可失。”郭嘉忽然道：“有計矣！”曹操喜道：“計將安出。”郭嘉道：“決泗、沂之水，以淹下邳。”荀攸道：“甚妙。”曹操心乃大悅。於是即命全軍移至高處，再遣曹仁、夏侯惇去決水。
高順在城中望見曹操移兵高地，驚道：“此必要決泗、沂之水來淹我，郭嘉真毒辣也，豈可無視一城百姓之生死。”便遣一人領五百軍士去彭城，令陳三主動出擊，擊破劉備，阻止曹操決水。隨而令陷陣營出，與之道：“我受主公大恩，付以重任，無以爲報，唯死而矣！今曹軍欲決水淹城，妄顧全城百姓，今當出戰，擊破曹營，以報主公。”即開門出戰，領陷陣營直擊曹操主營。
曹操彼時正在移軍，雖有防備，但難料到高順竟會突然殺出，曹操急令夏侯淵、樂進來敵高順。兩軍相接，各自吶喊，喊殺聲中，高順已是領着陷陣營破開夏侯淵本陣，一路披荊斬刺，如摧枯拉朽般，曹軍無法可擋。曹操急速奔走，邊走邊道：“此陷陣營呼。”
曹軍四面八方來圍高順，高順左衝右突，所向披糜，夏侯淵、樂進、李典皆敗。中軍之中，曹洪、呂虔護着曹操、郭嘉、荀攸急走。
高順領着陷陣營一直衝殺了近兩個時辰，才率軍返回，殺得曹操心膽俱裂，直至退後五十裏方止。高順回城之後，清點人數，折二百餘人，餘者盡皆帶傷，自己也身披十數創，血流不止，當即下令軍醫醫治傷者，自己稍微包紮一番即登城頭觀看。城外曹軍亂七八糟，一片狼籍，死傷多達數千人，更主要的是士氣狂泄，勇氣被奪，不復再戰之力。
且說陳三接到高順指令，便即整軍出城，突然襲擊劉備軍營，劉備無法抵擋，引軍敗退，陳三乃遣軍趕至決水的夏侯惇、曹仁處，兩下裏一番廝殺，曹軍正在決水，多有不備，被陳三殺得大敗而回。
曹操決水之計不成，反受重拙，只得退兵下寨，心情泏喪，鬱鬱不樂。荀攸道：“我軍尚有優勢，主公不可自失信心。”曹操乃道：“高順每料敵先機，此孫武再生亦不過如此，恨不能爲我所用，若能得高順，我願以十萬兵相換。”郭嘉道：“爲今之計，當圍彭城，攻下邳，劉備兵微不堪大用，當以曹仁將軍領兵二萬擋彭城陳三。”曹操默然點點頭。郭嘉又道：“投石機雖利，但數量有限，而且不便移動，我軍當作樓車，高於城牆二丈，令軍士站於車頂以弓弩攢射城內。”曹操道：“就依奉孝之言。”
當下曹軍大作樓車，十日乃成，令軍士站於車頂，挽弓持盾，下面着百人推動，依着投石機射擊死角，緩緩朝城牆靠近。
高順瞧見樓車，先是一驚，觀察片刻，乃道：“此物火箭可破。”於是令人製作火箭，待樓車近，火箭齊射，樓車頓時着火，毀損大半。陣後郭嘉瞧見，面容慘白，道：“此吾所料不及也。”
郭嘉來見曹操，道：“樓車被毀，皆吾之過，不過，吾仍有一計，可使人挖地道至城門下，再炸燬城門。”曹操道：“善。”於是着數拔軍士於寨營後開挖地道，寨前立滿柵牆，以作掩護。然後每日揮軍攻打，一如繼往。