呂布見那個曹操翻身從馬上栽落，以為自己射死了曹操，喜不自勝，連忙命所有將士大聲歡呼：「曹操已死，餘者不問，投降免死！曹操已死，餘者不問，投降免死！」
漫山遍谷都是中央軍將士興奮的歡呼聲，但見下面的曹軍絲毫不亂，騎兵在加速往谷外衝去，步兵而繼續往上攀爬，他們竟然對曹操的死置若罔聞！
十三歲的小正太諸葛亮站在呂布身邊，烏黑的大眼睛骨溜溜一轉，猛然想到義父呂布之前編纂的三十六計裡面的若干實例，不禁驚叫道：「義父，不好，這必是曹操用的偷梁換柱李代桃僵之計，義父您射死的必定不是曹操，真的曹操已經混入騎兵裡面往谷外逃去！」
呂布恍然大悟，他的如意算盤破碎了，呂布本來想用擒賊先擒王的招數，先射殺曹操再誘降兗州軍，既可以減少中央軍將士的戰鬥損傷又可以順利收穫六萬多精兵，雖然曹操的兗州軍戰力不如中央軍，亦弱於孫策的江東軍，卻遠高於其他諸侯的武裝，若得到這六萬多兗州軍，呂布就有足夠兵力來多線作戰了，可理想總是豐滿的，現實總是骨感的，呂布太低估曹操了。
呂布趕緊下令，發動伏擊，幾聲信號炮響起，四周山谷之上，喊殺之聲響徹起來，無數的滾木礌石從山間滑落而下，砸向正在攀爬山坡的兗州步兵和正在谷底撤退的兗州騎兵。
呂布瞥了一眼發射出去的信號炮，眼裡閃過一絲複雜難明的神情，通天教那些道士們協助鄭渾、馬鈞的軍備部研製出粗陋的火藥，呂布見這火藥配比還不是很理想，只能做煙花爆竹卻無法進一步引導出槍械大炮，便只好拿著火藥用做火藥箭、信號炮上來了。
呂布不知道熱兵器時代啥時候才能到來，呂布既喜歡用熱兵器快點擴展大漢民族的生存空間，但他作為天下第一武將，又擔心熱兵器的出現削弱了他的武藝，心裡矛盾得很。
曹操後頭望見族弟曹洪慘死在呂布箭下。絕影馬也被射死，不禁心驚膽顫，若是自己剛才不納戲志才的計策，就要輪到自己死了。
曹操撥馬奔走，在周圍護衛的保護下。格擋了山谷兩側拋射下來的箭矢飛石。曹操安然無恙，但他身後的很多曹兵若是沒有頂住盾牌就被箭羽射殺射傷，即便頂著盾牌，從數百丈高的山上拋射下來的飛石勢大力沉。也會砸飛盾牌，將曹兵砸得頭破血流，近半一命嗚呼，那些攀爬上山想圍攻山上中央軍的曹兵也被山上拋射下來的箭矢飛石擊中，紛紛滾落山崖。橫屍在地。
呂布在左側埋伏了於禁、張頜、臧霸的三萬人馬，在右側埋伏的是呂布近衛師、趙雲、黃忠師的步兵也是三萬人馬，六萬中央官軍伏擊曹操的六萬人馬，從數量上看勢均力敵，從戰場佈局上呂布的中央軍卻佔據壓倒性勝利。
中央軍是以逸待勞，又居高臨下，這個險路兩側的山峰連綿起伏，都是泰山的餘脈，雖然沒有泰山主峰那麼高聳。但都有三四百丈，這麼高的落差，一個中央軍槍兵閉著眼丟下去的石塊就可以擊斃好幾個曹兵，中央軍弓弩兵也根本不用瞄準，只需往下攢射。兩山夾一溝的險路上每次都只能通行三四十人，每個曹兵都在瘋狂地往出口逃去，很快就擁堵在一起，成了中央軍的活靶子。
曹軍的弓弩兵想要還擊。可他們從下往上射擊，箭羽連半山腰都射不到。反而將這些弓弩兵暴露在中央軍的箭矢飛石之下，曹兵即便想攀越上去圍攻中央軍的伏兵，可這兩側都是陡峭山崖，他們縱然能躲過上面飛掠而過的箭矢飛石卻也無法保證自己攀到山頂還有跟中央軍伏兵決戰的實力。
這六萬曹兵現在沒有別的選擇，只能是頂著盾牌，拚命地往山口逃去，上面的中央步兵不斷地往下面拋射箭矢、飛石、滾木，當曹軍接起了盾陣，已經不懼箭矢，可山上的滾石、滾木滾落下來，有千鈞之力，許多倉促舉起來的盾陣都被砸散，曹兵重又暴露在中央軍的弩箭下面。
情勢是如此的一面倒，轉眼間就有近萬名曹兵被中央軍自上而下的箭矢飛石滾木搞死搞傷，若是任由這樣的情勢發展下去，等曹操逃出山谷時，曹軍恐怕要在這谷裡面折損四萬多人。
荀攸趕緊獻策道：「主公，此處山間草木繁盛，且多落葉，可縱火燒山，可逼退呂佈兵馬，起碼也可隔斷呂佈兵馬，便於我軍從容撤退！」
曹操聞言大喜，趕忙傳令下去，曹軍四處點火，現在已經是深秋初冬季節，山谷兩側草木枯黃，極易著火，濃煙頓起，不一會兒整片山都成了火海。
荀攸見山谷裡又吹起了穿洞風，自北向南掠過險路，將樹葉往上吹拂，靈機一動，命人在馬糞上添了奇怪的物事，點起的煙又黑又濃，夾雜著辛辣刺鼻的味道，被奇怪的穿洞風捲起來，往山頂上吹過去，山上的中央軍將士個個雙眼流淚、喉嚨發燙、咳嗽不止，很多將士都被迫停止了對曹兵的進攻。
呂布急中生智，趕緊命所有將士從身上撕下一塊布條，在山間小溪裡打濕，蒙上口鼻，這樣一來，果然好了不少。
此時火借風勢，風助火威，從山下蔓延起來的大火也很快燒到山頂，呂布又趕緊派遣刀盾兵砍伐山頂的樹木，砍伐出一塊隔離帶，隔絕山火。
刀盾兵本來是往山下推滾石、滾木的，當他們去砍伐樹木時便沒有往山下推滾石、滾木，而因為滿山煙火瀰漫也阻礙了山上弓弩兵的視線。
如此這般，因荀攸計策得當，山火和毒煙確實影響了中央軍對曹兵的攻擊，本來要損失將近四萬多人的曹兵只損失了二萬六千多士卒，就成功地逃出了中央軍的埋伏圈。
曹操領軍從泰山山谷裡逃出來以後，點檢人馬，發現他現在只剩下三萬六千多人馬，而且多半帶傷，有將近七八千人的傷勢還挺嚴重。
呂布準備下山追趕，卻因騎兵尚在泰山北路山腳下，只用步兵恐怕無法趕得上，只得留臧霸部收拾戰場，檢點俘虜和繳獲的物資，於禁去泰山郡扼守，呂布則匯合張頜部，下了泰山，騎兵跨上戰馬，步兵坐上馬車，星夜兼程，逕直趕回甄城，而趙雲聚集本部人馬，往兗州州治昌邑城奔去。
兗州的州治昌邑城同時也是山陽郡的郡治，因為是州治，所以也可稱呼昌邑城為兗州城。
兗州城原來虛打趙雲旗號，卻是趙雲副將呂昭領數千人馬防守，趙雲回軍後，兗州兵力重新恢復。
曹操又再次回到湖陸，跟呂虔、史渙合兵一處，呂虔又強征數千本地青壯，以補曹軍的損失，曹軍兵力恢復到五萬人馬。
曹操統領五萬人馬，逕直奔往兗州城，他既然身為兗州牧，連自己的州治都被佔了，那他這個兗州牧還怎麼混，再者兗州城是橫在他從湖陸通往甄城、濮陽的一個非要拔掉不可的釘子，所以曹操要不遺餘力地攻下兗州城。
呂布在那段歷史上是派兩個草包薛蘭、李封防守兗州城而不是派張遼、高順那樣的能將，所以兗州城輕而易舉地被曹操攻打下來。
當時曹操回軍兗州，留守的夏侯惇說：「薛蘭、李封皆出擄掠，城邑空虛，可引得勝之兵攻之，一鼓可下。」曹操遂引軍，逕奔兗州。薛蘭、李封出其不意，只得引兵出城迎戰。許褚說：「某願取此二人，以為贄見之禮。」曹操大喜，遂令出戰。李封使畫戟，向前來迎。交馬兩合，許褚斬李封於馬下。薛蘭急走回陣，吊橋邊李典攔住。薛蘭不敢回城，引軍投鉅野而去，卻被呂虔飛馬趕來，一箭射於馬下，軍皆潰散。
呂布這次派的是趙雲、呂昭二將，趙雲神勇又冷靜，呂昭有謀略，二人扼守城池，並不與曹操交戰，曹操連續攻打三天，損兵折將，卻也奈何不得兗州城，只得引兵去解甄城之圍。
而呂布與黃忠、張頜早領本部人馬回到甄城外的大營，城中防守的荀彧、程昱、任峻這才懊悔地發現，呂布的主力人馬去了泰山伏擊主公曹操，呂布留在甄城外圍的只是一些輔兵而已，荀彧、程昱、任峻若是早發現，就領兵出城攻打其他城池，現在也不會落得只有甄城一城可守。
荀彧、程昱、任峻從這個教訓裡也看到一點，那就是，呂布生平最愛弄險，最喜歡用獅子搏兔的招式，像這次呂布領軍伏擊曹操便只在甄城外留下輔兵，自帶戰兵前去伏擊曹操。
卻說在呂布大營裡，斥候傳報，說曹操已經在五十里外，陳宮便進言道：「現今曹兵遠來疲睏，利在速戰，不可讓他養成氣力。」
呂布覺得這句話好熟悉，恍然間想起，這是演義上的對白，當時呂布說：「吾匹馬縱橫天下，何愁曹操！待其下寨，吾自擒之。」
此時的呂布自然是不會放棄任何有利於擴大戰果的時機，他跟陳宮、郭嘉、法正、徐庶、諸葛亮等謀士聚在一起，商議一番，最後得到了一個一箭雙鵰的妙計。