秋季八月，曹操東征討海盜管承，到了淳于後派樂進、李典打敗了他，管承逃到海島上。
曹操從東海郡割出襄賁、郯、戚三縣劃歸琅邪郡，撤銷了昌慮郡。三郡烏丸人趁著天下大亂，攻破幽州，擄走十幾萬戶漢人民眾。當年袁紹把他們的酋長都立為單于，把平民家的女兒認做自已的女兒，嫁給酋長做妻子。
遼西單于蹋頓的勢力最強，受到袁紹的優待，所以袁尚兄弟去投奔他，並多次進入塞內造成危害。曹操將要去討伐他們，便開鑿河渠，從滹沱河通到狐水，命名為平虜渠；又從溝河口挖渠通潞河，命名為泉州渠，以此與大海相通。
建安十二年春季一月，曹操從淳于回到鄴城。丁酉日，曹操下令說：“我興起義兵討伐暴亂，至今已經十九年了，每次出征一定取得勝利，這難道是我的功勞嗎？不！這是賢能計程車大夫的功勞。雖然天下還沒有全部平定，我必須要和各位賢能計程車大夫一起平定；然而讓我獨自佔有這些功勞，我怎麼能安心呢！要趕快論功行賞。”於是封賞了二十多名功臣，都封為列侯，其餘的人按照功勞大小依次受封，並且給戰死將士的遺孤免除了徭役和賦稅，輕重多少按照功勞各有不同。
曹操將要向北征討三郡烏丸，眾將領都說：“袁尚，流亡的賊寇罷了，夷狄貪婪又不講親戚情誼，怎麼會被袁尚利用呢？現在深入烏丸境內去征伐他們，劉備一定會勸說劉表來襲擊許都，萬一出現變故，後悔也來不及了。”只有郭嘉估計劉表一定不會採納劉備的計策，勸曹操出征。夏季五月，軍隊來到無終縣。
秋季七月，洪水暴漲，沿海的道路不通，田疇請求做嚮導，曹操用之。田疇領兵從盧龍塞出發，塞外的道路斷絕了，無法通行，於是將士們就開鑿山路，填平河谷，修路五百多里，經過白檀，越過平岡，穿過鮮卑王庭，向東直奔柳城。距柳城還有二百多里時，對方才知道敵軍來犯。袁尚、袁熙和蹋頓、遼西單于樓班、右北平單于能臣抵之等人率領幾萬名騎兵出來迎戰。
八月，曹操登上白狼山，與敵人突然相遇，敵軍很多。曹操的車輛輜重都在後面，身披鎧甲計程車兵很少，身邊的將領都很害怕。曹操登上高處，看到敵人的陣容不整齊，就指揮軍隊出擊，讓張遼做先鋒，將敵軍擊潰，斬殺蹋頓和其他名王以下的所有首領，胡人、漢人投降的一共有二十多萬。
遼東單于速僕丸和遼西、北平各部哲長，扔下了他們部民，和袁尚、袁熙逃往遼東，他們還剩幾千名騎兵。當初，遼東太守公孫康依仗地區偏遠，不服從曹操。等到曹操打敗烏丸後，有的人勸說曹操趁勢征伐遼東，可以擒獲袁尚兄弟。曹操說：“我正要讓公孫康砍下袁尚、袁熙二人的頭送來，不用煩勞軍隊了。”
九月，曹操領兵從柳城回來，公孫康就將袁尚、袁熙和速僕丸等人斬首，並把他們的頭傳送過來。將領中有人問：“您一收兵回來，公孫康就砍下了袁尚、袁熙的頭送來，為什麼呢？”曹操說：“公孫康向來害怕袁尚等人，我逼急了，他們就會合力抵抗，我放鬆一點，他們就會相互殘殺，形勢就是這樣的。”
十一月，曹操到易水，代都烏丸代理單于普富盧、上郡烏丸代理單于那樓率領手下的名王前來祝賀。
建安十三年春季正月，曹操回到鄴，修建玄武池訓練水軍。朝廷廢除了三公之職，設定了丞相、御史大夫。夏季六月，皇帝任命曹操為丞相。
秋季七月，曹操向南征討劉表。八月，劉表去世，他的兒子劉琮繼任荊州刺史，駐紮在襄陽，劉備駐紮在樊城。九月，曹操到達新野，劉琮就投降了，劉備逃往夏口。曹操進軍江陵，向荊州的官員和百姓下達命令，讓他們效忠新的主人。曹操於是評議荊州官員歸服的功績，有十五人被封侯，又任命原劉表的大將文聘為江夏太守，讓他統領原有的軍隊，選拔任用荊州的名士韓嵩、鄧義等人。益州牧劉璋也開始接受朝廷徵派的徭役，派士兵來補充曹操的軍隊。
十二月，孫權為劉備攻打合肥。曹操從江陵出發征討劉備，到了巴丘，派張憙去救合肥。孫權聽說張憙到了，就逃跑了。曹操到了赤壁，與劉備在這裡打了起來，沒有取勝。當時還發生了嚴重的瘟疫，官兵中病死了很多人，曹操於是領兵回去。劉備最終佔有了荊州在長江以南的各郡。
建安十四年春季三月，曹操派兵到譙縣，製造輕快的戰船，操練水軍。秋季七月，軍隊從渦水進入準水，經肥水上岸，駐紮在合肥。
辛未日，曹操下令說：“自從近些年以來，軍隊多次出征，有時會遇上瘟疫，官兵死亡而回不了家，夫妻長期離別，百姓流離失所，這難道是仁德之人願意見到的嗎？只是迫不得已。現在命令那些死者家中沒有產業，家屬無法養活自已的，官府不得停止供應口糧，地方長官要加以撫卹慰問，這樣才符合我的心意。”曹操設定了揚州各郡縣的長官，修整芍陂來屯田。十二月，軍隊回到譙縣。
建安十五年春季，曹操下令說：“自古以來，領受天命的開國之君和匡扶社稷的中興之君，有誰不曾得到賢人、君子並和他們一起治理天下呢？那些被他們得到的賢人，有些還沒有走出過里巷，難道是他們僥倖相遇的嗎？只不過是有些執政的人不去尋訪罷了。現在天下還沒有平定，這正是特別急切地尋求賢人的時候。孔子說：‘孟公綽做趙氏、魏氏的家臣還算稱職，卻不能勝任滕國、薛國的大夫。’如果都像這樣一定要任用廉潔計程車人，那麼齊桓公靠什麼在世上稱霸？現在天下難道沒有穿著粗布衣、胸懷大志、在渭水邊上釣魚的人嗎？難道沒有揹著與嫂子私通和收受金錢賄賂的名聲、卻沒有遇到魏無知的人嗎？諸位要幫助我發掘任用地位卑賤的賢能之人，而且只依據才能舉薦，讓我能夠得到並任用他們。”冬季，曹操建造了銅雀臺。
