，此時天快黑了。
他令從人在城頭上點起來。呂布遙見火光，認為曹兵已經攻城，遂帶兵倍道來救，正遇上陳宮撤回的部隊，於是雙方就混戰起來。張飛派人到海州和芒碭山召回人馬，與曹營諸將一齊帶兵殺來，泰山賊孫觀等人見勢不妙，早就四散逃命去了。呂布一直戰到天明，才知道中了陳登父子的詭計。
呂布無奈與陳宮等人帶兵撤往徐州，到城邊叫門。只見糜竺站於城上，旁邊跟著太史慈。原來張飛得陳登箭書，與劉關合議，令太史慈帶兩員偏將，人馬三千，星夜趕往徐州，叫開城門後，立刻進城搜捕呂布留下的親信人員，控制了全城。
有太史慈進守徐州，糜竺膽氣頓壯。他手指呂布、陳宮，大喝道“汝奪佔我主城池，今當歸還我主，汝不可能再進城了”。呂布怒曰“陳珪安在”？
竺曰“以斬多時矣”，呂布回顧陳宮問曰“陳登何在”？宮曰“將軍還在執迷不悟問這個逆賊嗎？布令左右找遍全軍，也看不到陳登的蹤影。宮勸呂布急投小沛，布聽從了他的話，於是人馬向小沛而行。
剛到半路，忽見一彪人馬迎面而來，視之，乃高順，張遼也。布問之，高順答曰“陳登飛報說主公危急，令我們前來解救，現在小沛可能已被曹仁和張合、徐晃帶兵所奪。布不信，催開赤兔寶馬，趕到城下。果然城上四門豎起曹軍大旗，並見陳登也站在城頭。
呂布在城下大罵高呼“陳登逆賊，吾待你父子不薄，爾等何故叛我，吾誓必殺汝”！
陳登在城上手指呂布而言曰：“吾乃漢臣，安能事汝叛逆乎”？布大怒，提兵攻城。忽聞背後喊聲震天，張飛帶一隊人馬疾馳而來，高順雖向前迎戰，卻不能勝。呂布親往接戰，正酣鬥之間，外面喊殺聲又起，曹操親統大軍殺來。
呂布料難抵敵，引軍東去。曹操、劉備合軍追趕，呂布走得人困馬乏，忽然又一彪人馬攔住去路，為首一將，丹鳳眼，臥蠶眉，紫髯長鬚，面如重棗。倒提青龍偃月刀，一副威風凜凜，殺氣騰騰的模樣。他大喝一聲，“呂布休走，關羽在此”。
呂布慌忙接戰，背後張飛又到，烏騅寶馬迅疾如風，飛馳而來，呂布不敢接戰，連忙與陳宮，張遼，秦宜祿等往下邳而去，當下有成宜等人出城接著，進城去了。
劉關張等人相會在一起，三人一同見過曹操，這是曹操第二次會見桃園三傑。大家一同進了徐州，糜竺等人出城迎接，劉備大喜，陳珪父子也參見了丞相，曹操當即下令設宴，犒勞眾將。
酒宴散後，操重賞了陳珪，封授十縣之祿，並加封陳登為伏波將軍。
關羽私下對曹操說道“呂布部將秦宜祿的妻子杜氏金娥有美色，如城破之後，求操賞他為妻，曹操應允。但關羽多次相繼提及，曹操不覺暗記於心，後來攻破下邳城後，曹操找到了杜氏，一見之下果然美貌絕倫。於是收入了後院。關羽心中很不平衡，深怨曹操失信。這也是後來關羽非要千里走單騎的原因之一。杜氏後來生了一子取名叫秦朗，也是一員虎將。這是後話，敘過不提。
曹操奪佔了徐州，心中大喜，於是大會文武，商議起兵攻打下邳。並問翼德有何高見。
飛曰“丞相聽了，三姓家奴現在只有下邳一郡，他把各處糧食移屯城中，極能堅守，如果逼之過急，必定死戰而投袁術，袁術雖不喜他，但二人曾有聯姻之舉，加上戰略考慮，兩人又重新合好，就不能速勝了，可以派有能力的人守住淮南諸路，內防呂布，外擋住袁術。
何況山東的臧霸，泰山賊孫觀等人尚未歸順，不可忽視他們”。
程昱、荀攸，劉曄等人都贊成這個建議。於是曹操決定自擋山東諸路。讓劉關張率部下阻擋住淮南，劉備答應遵令。
次日劉備令太史慈與一般文官守住徐州，自與關張率領