白门楼
曹操亲自率领大军去征讨吕布。他到了梁地，会同刘备，继续往东进兵，直到彭城。彭城守将侯谐出城交战，曹操派新来的一个猛将，名叫许褚的，出去交锋。许褚是个大力士，他能拉住牛尾把牛倒拖一百多步。曹操称他为樊哙。这会儿许褚一见侯谐，把他当作牛看，双方斗了没几下，许褚拉住侯谐的大腿，倒拖过来。
那年（公元198年，建安三年）冬天，十月里，曹军攻破彭城，杀了不少人，到了这时候，关羽和张飞寻到了刘备，合在一起。曹军更强了。吕布打了败仗，逃到下邳，守在那儿。曹操就去攻打下邳。广陵太守陈登率领郡里的兵马向下邳进攻。吕布出城，亲自跟曹军和刘备、关羽、张飞他们打了几仗，每次都打得大败而回。从此，他躲在城里不敢出来。曹军四面围住，日夜攻打。
吕布上了白门楼（下邳城的南门叫白门），一看，底下全是敌人，层层叠叠地围着城。他怕了。刚巧曹操派人把书信射上城来，劝他投降。吕布下了城门楼子，拿曹操的信给陈宫看。陈宫说：“曹操远来，兵多粮少，待不长。我们万万不能投降。投降就是死路。要是将军带着一支精兵扎在城外，我带着另一支军队守在城里，敌人攻将军，我就攻他背后，敌人攻城，将军就引兵回救。这样，彼此照顾，互相呼应，不出十天，曹兵粮草一完，自然退去。到那时候，咱们合在一起，追击一阵，必能打个胜仗。”高顺完全同意陈宫的办法。吕布也认为到了城外找个机会还可以去截击曹军的粮道。他就准备带领精兵冲出城去。
到了晚上，吕布把陈宫的计划跟他夫人严氏一说，严氏要了她的命也不同意。她说：“陈宫和高顺素来不和，将军一出去，他们必不能同心守城。万一出了差错，将军怎么还能自立呢？再说曹氏厚待公台（陈宫字公台），犹如亲骨肉，他还离开曹氏来归附将军。现在将军对待公台，未必超过曹氏，怎么能够孤军出城而把整个城和家小托给他呢？一旦有变，我还能再做将军的妻子吗？”说着，抽抽搭搭地哭了起来。吕布只好答应她不出去，另外再想办法。
第二天晚上，他派两个手下人偷过敌营，跑到袁术那边去求救。袁术气呼呼地说：“他不肯把女儿送来，自作自受，我不去责问他，他还有脸向我求救吗？”两个使者说：“这全是中了曹操的反间之计，他现在已经后悔了，所以来向皇上求救。要是现在不去救吕布，这等于您砍去了自己的胳膊。吕布一失败，皇上您也做不成了。”袁术听了，觉得这话有道理，就换了一种口气，说：“吕布如果真的承认错了，那么，叫他把女儿送来，我就出兵。”
两个使者回去向吕布报告，吕布急得想不出别的主意来，到了半夜，只好用布帛把他女儿捆成一个铺盖卷背在身上，自己拿着画戟，跨上赤兔马，冲出城去，跑了没多远，就跟曹兵打起来了。曹兵也真厉害，他们不用刀枪，净用弓箭。吕布没缝可钻，只好退回城里。从此，再也不开城门了。这样，又守了一个多月，弄得曹兵筋疲力尽，可就没能把下邳打下来。
曹操怕士兵太累了，粮草也有困难，就打算回去。荀攸和郭嘉说：“吕布屡战屡败，已经伤了锐气。乘此机会加紧攻打，准可逮住吕布。”三个人又商量了一下，决定把沂水、泗水两条河的水灌到城里去。当时就布置将士们分头按计划放水。果然，城里变成了水洼子，困得吕布愁眉苦脸地想不出办法来，他只能老跟严氏喝酒，解解闷气。这样又守了一个多月，陈宫还是很坚决地告诉他不能投降。
吕布自己觉得身子也不如以前那么强壮了。他认为这一定是因为喝酒过多，就下决心不再喝了。他还下令城中不得酿酒。这一来，可坏了事啦。事情是这么起来的：吕布的部将侯成叫他的门客去看马。那个门客看的都是名马，而且有十五匹之多。他把马赶到城外，打算去投奔刘备。侯成知道了，亲自追上去，杀了门客，夺回马匹。将士们向侯成道贺，他们凑合着弄来了几只猪、几斛酒，大伙儿吃一顿好的。侯成怕违犯军令，会餐以前，先给吕布送去半只猪、五斗酒，亲自跪在吕布跟前说明失马得马的经过和将士们凑合着道贺的心意，特地先奉上酒肉，表示敬意。不料吕布冒了火儿，他骂着说：“我下令禁酒，你们偏偏送酒来，这明明是藐视我！”他吆喝一声，要把侯成砍了。慌得宋宪、魏续等几位将军跪下求情。吕布总算饶他不死，可是“死罪可免，活罪难逃”，侯成挨了四十军棍。大伙儿这才不欢而散。
到了十二月，某一个晚上，侯成、宋宪、魏续三个将军秘密地商量停当，率领自己的部下，突然绑了陈宫和高顺，开城出降。等到吕布听到部下叛变，慌忙赶到白门楼，天色已经蒙蒙亮了。
吕布向城下一看，曹兵已经到了城下。左右劝他投降，或许还可以保全身家。吕布只好依了他们，空手下楼。曹兵见了，七手八脚地来捉吕布。吕布已经决定投降，不便动手，只好让他们绑了，押着去见曹操。
吕布见了曹操，还是狂妄自大，他说：“从今以后，天下太平了。”曹操问他这是怎么说的。他说：“明公一向所担心的不过是我吕布。现在我服了，服了您了。明公发号施令，我做您的副手，天下不足忧了。”他见刘备坐在曹操旁边，就对他说：“玄德公，您是座上客，我是阶下囚，绳子绑得我太紧，您不能美言一句，叫他们放松一点吗？”刘备不开口。曹操笑着说：“绑老虎不得不紧。”
曹操早就恨透吕布了，这会儿听了吕布这些话，更加讨厌他。可是他好像不愿意自己做主，成心叫刘备作难，就故意问他：“您看怎么样？”这可把刘备难住了，要是曹操真把吕布收下来，那还了得？他只好说：“明公何必问我。您知道吕布怎么伺候丁建阳、董太师的。”曹操点点头。吕布瞪了刘备一眼，骂着说：“你这个大耳朵小子，太没情义了！”
旁边一位将军大声嚷着说：“要杀就杀，啰嗦什么！”吕布回头一看，原来是部将高顺。曹操听了，也不去理他。他的眼光从高顺那边转到陈宫身上，好像挺随便地对他说：“公台，你平日自以为足智多谋，今天怎么样？”陈宫指着吕布说：“是他没出息，不听我的话。要是他能听我的话，哪能给你逮住呢？”曹操说：“现在你说我该怎么办？”陈宫说：“高将军刚才说了：要杀就杀，何必多言！”曹操沉默了一下，接着说：“那……你的老母怎么办哪？你的女儿又怎么办哪？”陈宫说：“这全在明公，不在我。她们能不能活，您瞧着办吧。”曹操不再开口，陈宫头也不回地出去受刑。曹操对他着实钦佩，很难受地望着他的背影，算是送他一程。这么着，吕布、陈宫和高顺同时被绞死了。曹操派人去供养陈宫的母亲，后来又把他的女儿聘了出去。
吕布的部将张辽率领他的部属全都投降了。曹操拜他为中郎将。陈登立了功，加封为伏波将军，叫他仍旧镇守广陵。曹操又叫刘备把家眷接到小沛去，让他们团聚几天。接着吩咐将军车胄（zhòu）镇守徐州，自己带着刘备等人回到许都，马上表奏刘备为左将军，关羽和张飞为中郎将。
曹操回到许都，又打算去征讨穰城的张绣，可是他更忘不了冀州的袁绍。他也讨厌公孙瓒，可是公孙瓒能够牵住袁绍。公孙瓒和袁绍连年互相攻打，使袁绍一时不能来侵犯许都，倒是好事。万没想到消息传来，公孙瓒被袁绍灭了。这下子曹操不得不加紧防备袁绍那一头了。
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曹操和陈宫
在《三国演义》中，曹操刺杀董卓，逃到中牟县被县令陈宫所擒。后来曹操用言语打动陈宫，使陈宫弃官一同逃走。但后来曹操杀了吕伯奢一家，陈宫为此离开了曹操。因陈宫有恩于曹操，所以曹操在杀死陈宫之前对他说：“你的老婆孩子，我养着。”可见曹操一直是记着陈宫的恩情的。