曹刘战场距离定陶只六七十里路，曹操步步阻击，刘备也不敢猛追，怕再中了埋伏，步步为营，呈战斗队形展开，因此行进速度极慢，且容易疲劳，到午时只走了二三十里，暂时扎营。按这个速度，天黑都不一定能到定陶。刘备有些犹豫，天黑之中，直面坚城，暴露于野外，不是个好的选择。
高权急急奔入帐内，勉强压抑着眼中的兴奋，道：“主公，急报！陈留张邈作乱！”
终于来了！
刘备镇定地问道：“消息可属实？”
高权十分肯定：“千真万确。陈留细作数日前亲眼看到张邈领兵向北而去。陈留之北并无曹军之敌，张邈必是作乱无疑！”陈留北面正是曹操的大本营东郡。
前锋侦骑回报曹军拔营而去。
刘备当机立断：“全速追击！”
傍晚，刘备在济水之南追上曹军。曹军背水列阵。济水上搭着浮桥，定陶城门大开，有士兵源源不断出城列阵。
曹操命人说刘备道：“吾背靠坚城，补给无限，君陈兵野外，无三日之粮，何能为也！相持之下，君必败矣！形势清晰，人皆可见。为免士兵白白损伤，君若愿还济北于兖、鲁国于豫，则吾可放君回州。君其三思！”
刘备大笑：“阿瞒还要诈我吗？”命典韦统领摧锋、陷阵二军计两千五百多人即刻猛攻曹军，并命高张旗帜，大声呼喊：“张邈作乱，尔等后方已失，家眷尽陷，作战何为？”
曹军犹疑，虽曹操军纪严明而不能定，战斗力急剧下滑。典韦杀入敌阵后，势如破竹。刘备又命徐盛、太史慈、臧霸等加入战团，赵云掠阵，以防万一。
徐盛麾下牵招、吕虔等满怀被降罪免职的耻辱，个个奋勇争先，太史慈、臧霸因军士损失，矢志复仇，人人拼死陷阵，刘军将士喊杀声震天，定陶城中军民皆战栗。
一番恶战，曹军大败。
在城中接应和城外于禁拼死阻击下，曹军付出数千人的代价，主力得以经浮桥入城。于禁来不及破坏浮桥就被典韦生擒。
刘军留太史慈一部弩兵看守浮桥，其余军队就在济水南岸扎营，于禁被绑送刘备帐中。刘备起身为于禁松绑，道：“文则，张邈作乱于后，吾大军迫之于前，曹公虽英雄，亦回天无力，君何不早谋出路？君之才，吾深知矣！入吾军中，先为校尉，立功之后，中郎将易如反掌，日后扫平诸侯、再兴汉室，不愁不为云台之将！”
于禁默然良久，道：“吾受曹公大恩，誓不相负，公勿多言。”
刘备知道时机还未到，也不愿强迫他，命卫士将他押下去软禁起来。
众将皆向刘备祝贺。刘备道：“曹操奸狡，不可小觑，当紧紧追击，不可使他有喘息之机。各军打造攻城器具，明日做攻城姿态，将曹操羁绊于此，待其后方失陷消息传来，再调关羽等军前来，破城不难。”众将应诺。
定陶城外一战，俘获曹军两千多人。刘备命先收缴兵器，看管在一处，待形势明朗后再进行收降。
次日凌晨，刘备出营列阵，命徐盛渡过浮桥试探着攻城，城中并不出击，只是严密防守。赵云侦骑从别处绕过济水，回报定陶并无异动。
定陶乃是古城，夏商时期即有陶丘，春秋时定陶“扼菏、济之要，据淮、徐、宁、卫、燕、赵之脊”，乃是中原战略要地，号称“天下之中”。高祖刘邦封彭越于梁国，建都定陶。光武中兴后，定陶为济阴郡治所。如今济阴太守袁叙正在城中又惧又怒。
袁叙与袁基、袁绍、袁术是同父亲兄弟，都是老三袁逢之子。只是袁绍过继给了老二袁成。袁叙热衷功名，性格阴柔，与袁绍、袁术关系都还过得去，不像四叔袁隗的两个儿子，袁胤依附袁术，袁遗依附袁绍，亲兄弟反目成仇。袁绍对袁叙观感不错，所以任命他为济阴太守，与山阳太守袁遗相邻，互为犄角，相互支撑。
袁叙怒视史潜道：“曹孟德尚需借重吾兄，如此作为岂不令人齿冷？”
史潜乃史涣族弟，少年跟随曹操讨黄巾至今，闻言笑道：“得罪之处尚请袁公海涵，然张贼作乱，曹公乃不得已。公乃袁氏子，性命当无忧，又何患耶？”
袁叙欲拂袖而去，却被史潜麾下士卒拦住。
袁叙看了看史潜笑眯眯的样子，心中暗恨，但也只得隐忍下来。曹阿瞒！等吾脱困，看吾如何与你为难！
刘备将众军分成数拨，梯次攻城，不求必破，但要保持连续作战，对曹操持续不断地施加压力，使其不得喘息。
守城军队极为强悍，士气狞恶，守具齐备，刘备军撞得头破血流。刘备不怒反喜，向众将道：“若将曹操羁縻于此，待后面张邈占其后方，破定陶易如反掌！”
晚间，刘晔来见刘备。刘备正在洗脚，忙匆忙擦拭一下，穿上鞋子，正正衣冠，将刘晔迎入帐内。入座后，刘晔向刘备谈到自己的怀疑：“将军，曹孟德坚忍能断，诡计多端，实枭雄也。坐困穷城，乃下下之策，以晔之见，曹孟德必不至于如此计拙见浅。其中莫非有诈？”
刘备啊呀一声从席上一跃而起，抚额道：“吾心中本有一丝怀疑，听君之言，茅塞顿开。定陶非其根本，东郡才是其根基，曹阿瞒必是弃定陶而去了！”忙命人召集诸将议事。
这次入兖州作战，刘备带了赵云折冲军、吕虔讨逆军、牵招征虏军、太史慈射声军、典韦摧锋军、刘猛陷阵军六军，除吕虔三千