济北相鲍信等人迎曹操出任兖州牧，曹操和鲍信合军打击黄巾，鲍信战死。曹操“设奇伏，日夜会战”，终究将黄巾击败。
曹操之前历任国相皆置之不问，曹操到职，大力整饬，一下奏免非常之八的长吏，济南震惊，赃官贪吏纷繁逃窜，“政教大行，一郡清平”。
初平二年（191年），曹操在东郡大败于毒、白绕、眭固、於扶罗等，袁绍表其为东郡太守。
建安二年（197年）正月，曹操讨伐张绣，军队驻扎在淯水，张绣举众投降，旋即复叛，宗子曹昂、侄子曹安民、虎将典韦战死。
建安三年（198年）四月，曹操遣谒者裴茂率中郎将段煨讨李傕，夷三族。玄月，曹操东征徐州，打击久与他为敌的吕布。
曹操将吕布、陈宫、高顺等人正法，收降吕布部将张辽以及泰山豪杰臧霸、孙观等人，开端节制了徐州。
当时恰是东汉政治极度暗中之时，乃至有了买官轨制。朝廷征其为东郡太守，拜为议郎，曹操不肯逢迎权贵，遂称疾回归乡里，春夏读书，秋冬弋猎，临时隐居了。
同年玄月，董卓入京，执掌朝政，把汉少帝废为弘农王，而改立其弟陈留王为汉献帝，又派人把弘农王母子毒死，自称太师，专擅朝政。
中平五年（188年），汉灵帝为稳固统治，设置西园八校尉，曹操因其家世被任命为八校尉中的典军校尉。
初平四年（193年）春季，曹操的父亲曹嵩来曹操处路上，被陶谦派兵殛毙，曹操遂进兵徐州（治郯，今山东郯城），向东南扩大权势。
吕布逃往徐州投奔刘备，七月，因李傕、郭汜的火拼，汉献帝从长安东归，下诏让各路诸侯勤王。
建安元年（196年）八月，曹操迎汉献帝。辛亥，汉献帝封曹操为司隶校尉，录尚书事。庚申，迁都许昌。十一月丙戌，汉献帝封曹操为司空，行车骑将军事，百官总己以听。
而后，曹操又两度进犯张绣，都没有完整击破。玄月，曹操东征袁术，袁术弃军而逃至淮河，枭袁术留守四将。
当时天下狼籍，先是产生了冀州刺史王芬结合南阳许攸、沛国周旌等处所豪强，运营废黜灵帝立合肥侯的事件。
曹操见董卓倒行逆施，不肯与其合作，遂改易姓名逃出京师洛阳（今洛阳东）。曹操到陈留后，“散家财，合义兵”，且首倡义兵号令天下豪杰讨伐董卓。
当年夏季，获降卒三十余万，人丁百余万。曹操收其精锐，构成军队，号青州兵。又助袁绍打败刘备、单经及陶谦诸军。
初平元年（190年）正月，袁术等人共推渤海太守袁绍为盟主，曹操任代理奋武将军，插手讨董军。
在曹军守势之下，吕布军高低离心，十仲春，吕布部将魏续、宋宪等活捉陈宫归降曹操，吕布见局势已去，下城投降。
曹操本筹算承诺袁绍，多亏程昱劝止，曹操才撤销这个动机。兴平二年（195年），曹操整军再战吕布，三败之，破定陶（今山东定陶）、廪丘（今山东郓城西北）等，安定兖州。
回至酸枣，曹操建议诸军各据要地，再分兵西入武关（今陕西丹凤东南），围困董卓，关东诸将不肯从。关东诸军名为讨董卓，实际各自心胸鬼胎，意在乘机生长本身权势。
曹操征徐州期间，所过大肆殛毙，一起上“鸡犬亦尽，墟邑无复行人”。这时，东郡守备陈宫对曹操不满，因而与陈留太守张邈、张邈之弟张超、处置中郎许汜及王楷划一谋兵变，迎吕布为兖州牧。