建安十三年（208年），曹操開辟玄武池訓練水軍。

六月，曹操廢三公，恢復丞相制度，自任漢朝丞相。

曹操基本平定北方后，兵鋒轉而南向。

七月，進軍南征荊州牧劉表。

八月，劉表病死，其子劉琮接任。

九月，曹操大軍進至新野，劉琮以為無法抵擋，舉荊州之眾投降曹操。

曹操進軍江陵后，下令荊州官民，“與之更始”。

同時，封降服者十五人為侯，任劉表大將文聘為江夏太守，引用荊州名士韓嵩、鄧義等。

益州牧劉璋也遣使向曹操致敬，并開始接受征役，派兵充實曹軍。

這時，官渡之戰后投奔劉表的劉備屯駐于樊城，聽說劉琮投降，便率軍向江陵撤退。

江陵為荊州重鎮，存有大量軍用物資。

曹操聽說，怕江陵落入劉備之手，遂親率五千騎兵從襄陽疾馳三百里。

在當陽長坂將劉備追上，大破其軍，隨后進占江陵。

曹操在擊潰劉備后，乘勢想一舉鯨吞江東。

孫劉兩軍在魯肅和諸葛亮等人的努力下，結成聯盟。

孫權命都督周瑜率軍三萬，與劉備的兩萬人馬組成聯軍，一起抵抗曹操。

曹操自江陵東下，至赤壁與孫、劉聯軍接戰不利，暫駐軍于烏林，周瑜等人在南岸，雙方隔江對峙。

周瑜用詐降之計，命大將黃蓋率小戰船十艘，上裝柴草，灌以膏油，船頭釘上大釘，假稱投降，向北岸而進。

至離曹營二里之處時，各船一齊點火，然后借助風勢，直向曹軍沖去。

曹軍大敗，舟船被燒，曹操率軍從華容道陸路撤回江陵，撤軍北還。

建安十四年（209年），周瑜攻取南郡，孫權借南郡予劉備，孫劉聯盟進一步得到鞏固。

為防范孫權，曹操強制內遷淮南的民眾，引發江淮十余萬戶百姓驚慌，使其盡皆渡江歸附孫權。

同時，為穩定內部，曹操下令“死者家無基業不能自存者，縣官勿絕廩，長吏存恤撫循”。

同年，親臨合肥，設置了揚州郡縣的長吏，修治芍陂屯田，年底回到譙。

赤壁之戰后，天下三分的局勢已經奠定。

自此以后，曹操雖時有征伐，但主要精力用在經營曹氏勢力之上。

建安十五年（210年）春，曹操下《求賢令》，提出不拘品行、唯才是舉的用人方針，目的是盡量把人才收羅到自己身邊。

同年冬，修建銅雀臺。

建安十六年（211年）正月，曹操的三個兒子被封為縣侯，世子曹丕成為五官中郎將，設置官屬，為丞相副。

太原人商曜以大陵起兵，曹操遣夏侯淵、徐晃將其擊破。

三月，曹操遣司隸校尉鐘繇討伐漢中張魯，并令夏侯淵等出兵河東，與鐘繇會合。

西征漢中要經過關中，關中諸侯馬超、韓遂、楊秋等十部心生疑懼，一時俱反。

曹操立即派大將曹仁討伐他們，馬超等人屯據潼關。

曹操對諸將說：“關西兵勇敢強悍，你們堅守不得與他們交戰。”

七月，曹操率大軍親征關中。

八月，曹操到達戰場，與馬超的軍隊隔著潼關對峙。

曹操拖住馬超的部隊，暗中派徐晃、朱靈等將乘天黑渡過蒲阪津，占領河西，安營扎寨。

閏八月，曹操在潼關北面強渡黃河，渡了一半，馬超趕來，猛攻曹軍船只。

校尉丁斐見情況危急，放出大批牛馬引誘賊兵，敵軍爭搶牛馬，隊形大亂，曹操才得以渡過黃河，沿河邊向南修筑通道。

敵軍敗退，占據渭口抵抗，曹操多設疑兵，暗中用船將部隊送入渭水，架設浮橋，乘夜分兵在渭水南岸扎營。

敵軍于夜間偷襲曹營，曹操派伏兵將他們擊敗。

馬超等人駐守渭南，派人送信，以割讓黃河以西為條件求和，曹操不許。

九月，進軍渡渭水，馬超等人多次挑戰，曹操并不應戰。

馬超等人再三請求割地，并讓自己的兒子做人質求和，曹操聽從賈詡之計，假意答應。

韓遂請求與曹操會面，曹操與韓遂的父親同一年被舉為孝廉，又與韓遂是平輩。

因此，兩人馬靠馬在陣前談了很長時間，不談軍事，只敘朋友舊事。

說到高興處，二人拍手大笑。

會見結束后，馬超問韓遂：“曹公說了些什么？”

韓遂回答：“沒說什么。”

于是，馬超等人對他產生了猜疑。

后來曹操又和韓遂等人陣前見面，眾將勸道：“您和敵人見面交談，不可大意，可設木行馬防備敵軍。”

曹操照辦。

兩軍見面，敵將都在馬上向曹操行禮，秦、胡士兵都來看曹操，前后數層。

曹操大笑著對他們說：“你們想看曹公嗎？他也是個人，沒有四只眼睛、兩張嘴，只是多了點智慧而已！”

胡人前前后后擠上來看。

曹操又列五千鐵騎為十重陣，鎧甲精光耀日，敵軍更加震恐。

過了幾天，曹操又給韓遂寫了封信，上面故意涂改許多地方，假裝成是韓遂改的，馬超等人因此對韓遂越來越懷疑。

于是，曹操與他們約定日期會戰，先用輕兵挑戰敵軍，打了很長時間后，曹操派出精銳騎兵夾攻，大敗關中聯軍。

韓遂、馬超敗走涼州，楊秋則逃回安定，曹軍陣斬成宜和李堪等叛將，關中自此平定。

戰后，諸將問曹操：“當初，賊軍守衛潼關，渭水以北沒有防守之兵，我們不從河東出去攻打馮翊，反而在潼關與敵兵對峙，拖延許久才北渡黃河，這是為何？”

曹操說：“賊兵占據潼關，如果我軍進入河東，賊兵必將帶兵守住各渡口，則我軍不能渡到河西；因此我以重兵逼近潼關，賊兵全力來守南邊，西河的防備空虛，因此徐晃、朱靈二將才能輕易攻取西河。然后我帶大軍北渡，賊兵不敢與我們爭奪西河，是因為有二將的軍隊。連起戰車，樹起柵欄，做通道向南前進，既是創造了敵軍不能取勝的條件，同時又向敵人示弱。渡過渭水后深溝固壘，敵軍挑戰不應，是為了使敵軍驕傲自大；所以敵軍不造營壘只求割地講和。我順著他們的意思答應下來，之所以依著他們的意圖，是為了使他們安心而毫無防備，然后蓄精養銳，一旦出擊，就有迅雷不及掩耳之勢。用兵之道，本來不能墨守成規，只求一種方法。”

當初，敵軍每到一支部隊，曹操就面露喜色，戰后眾將問他高興的原因。

曹操回答：“關中地域遼闊，如果賊軍各自依險阻抵抗，征伐他們，沒有一二年的時間不能平定。如今都聚集于此，雖然人數眾多，但都彼此不和，沒有統一的主帥。這樣，消滅敵人容易成功，我所以高興。”

十月，曹操進軍包圍安定，楊秋投降。

曹操恢復他的爵位，讓他留在這里安撫民人。

曹操撤回后，命夏侯淵督眾將繼續西征。

夏侯淵在兩年內，逐馬超、破韓遂、滅宋建、橫掃羌、氐，虎步關右，使涼州地區基本平定。

建安十七年（212年）正月，曹操回到鄴城。

漢獻帝準許曹操“參拜不名、劍履上殿”，如漢丞相蕭何故事。

建安十七年（212年）十月，曹操起兵南征孫權，號稱步騎四十萬。

次年（213年）正月，曹軍進至濡須口，攻破孫權設在江北的營寨，生擒其將公孫陽。

孫權親率軍七萬，前至濡須口抵御曹軍。

兩軍相持月余，曹操的水軍作戰失利。

由于春雨瓢潑、江水上漲，曹操見難以取勝，遂撤軍北還。

三月，復《禹貢》九州，天下十四州并為九州，此時的冀州擁有三十多個郡。

五月，漢獻帝冊封曹操為魏公，加九錫、建魏國，定國都于鄴城。

魏國擁有冀州十郡之地，置丞相、太尉、大將軍等百官。

七月，曹操建魏國社稷宗廟，又在魏國內設置尚書、侍中。

建安二十一年（216年）四月，漢獻帝冊封曹操為魏王，邑三萬戶，位在諸侯王上。

此時，曹操名義雖非天子，但實際已經有天子之實。

建安二十二年（217年）十月，漢獻帝又賜予曹操王冕十有二旒，乘金根車，駕六馬，設五時副車，曹操以五官中郎將曹丕為魏王太子。

建安二十年（215年）三月，曹操見劉備已取得益州，而漢中是益州門戶。

“若無漢中，則無蜀矣”，劉備必然要攻取漢中。

于是，曹操搶先一步，率十萬大軍親征漢中張魯。

四月，曹操自陳倉出散關，到河池，氐王竇茂恃險不服。

五月，曹操擊破竇茂，西平、金城諸將斬下韓遂的首級，將其獻給曹操。

七月，曹操大軍進至陽平關。

張魯的弟弟張衛與將領楊昂據守陽平關，橫山筑城十余里。

曹操不能攻克，引軍撤還。

張衛的軍隊守備松懈，結果高祚軍在夜間迷路闖入敵營，敵軍退散。

曹操也趁機攻擊張衛，張衛連夜逃走。

張魯聽說陽平關失守，奔往巴中。

曹操進軍南鄭，盡得張魯府庫珍寶。

九月，巴七姓夷王樸胡、賨邑侯杜濩舉巴夷、賨民來附。

曹操以兩人為太守、封列侯。

十月，曹操設置名號侯至五大夫，與舊列侯、關內侯凡六等，以賞軍功。

十一月，張魯出降曹操，漢中遂為曹操所有。

十二月，曹操回軍，留夏侯淵屯漢中。

建安二十二年（217年）春，曹操再次南征，率軍攻破居巢，猛攻濡須口，擊敗孫權。

孫權派都尉徐詳求降，曹操同意，并允諾重新結為姻親。

曹操主力退出漢中后，劉備向漢中發動進攻。

建安二十三年（218年），劉備親率大軍進至陽平關，夏侯淵等人與劉備夾關對峙，曹軍多次擊退劉備軍猛烈攻勢。

四月，烏桓的無臣氐與鮮卑的軻比能聯合侵擾邊塞，曹操命曹彰、田豫北征，大破烏桓鮮卑聯軍。

七月，曹操親率大軍西征劉備。

九月，曹操坐鎮長安，以便隨時指揮漢中戰局。

十月，宛城守將侯音起兵反曹，劫掠吏民，保守宛城，曹操令曹仁圍攻宛城。

建安二十四年（219年）正月，曹仁斬殺侯音。

劉備自陽平關南渡漢水，依山而進，駐軍于定軍山。

夏侯淵出兵與劉備爭奪地勢，被黃忠斬殺，曹軍戰敗。

之后，曹操親率大軍來奪漢中，但是劉備堅壁不出。

曹軍與劉備軍相距數月，無利，遂放棄漢中。