而刘备引军劫寨时也被曹军伏击。他突围而走但被夏侯渊从后赶来。刘备回头一看只有三十余骑跟随。他急忙想奔回小沛但已望见小沛城中火起只得弃了小沛。他想投徐州、下邳但又被曹军截住去路。刘备自思无路可归想起袁绍曾说“倘不如意可来相投”的话于是便决定前往青州暂时依附袁绍再作别的打算。然而他刚走到青州路就被李典拦住。刘备单骑落荒而逃望北而去而李典则俘虏了他的从骑。
刘备单骑投奔青州，一天行走了三百里，终于到达青州城下叫门。门吏询问了他的姓名，然后去报告刺史。刺史是袁绍的长子袁谭。袁谭一向敬重刘备，听说他单骑到来，立即开门迎接，接入官署，详细询问了事情的经过。刘备详细叙述了兵败相投的意图。袁谭于是将刘备安排在馆驿中住下，并发信报告父亲袁绍，同时派遣本州人马护送刘备。
到了平原界口，袁绍亲自带领众人出邺郡三十里迎接刘备。刘备拜谢，袁绍忙回礼说：“昨天因为小儿生病，没有能及时救援，心中一直怏怏不安。今天有幸相见，真是大慰平生渴望之思。”刘备说：“我孤苦无依的刘备，早就想投奔到您的门下，只是没有遇到合适的机会。现在被曹操所攻，妻子都被俘虏，想到将军您容纳四方之士，所以不顾羞惭，直接来投奔。希望您能收留我，我发誓一定会为您效力。”袁绍非常高兴，对刘备相待甚厚，让他和自己一起居住在冀州。
另一方面，曹操当夜攻取了小沛，随即进军攻打徐州。糜竺、简雍无法守住，只得弃城而逃，陈登献出了徐州。曹操大军入城后，首先安抚了百姓，然后召集众谋士商议攻取下邳的计策。荀彧说：“关羽保护着刘备的妻子儿女，死守此城。如果不迅速攻取，恐怕会被袁绍所窃取。”曹操说：“我一直爱惜关羽的武艺和才能，想让他为我所用。不如派人去劝说他投降。”郭嘉说：“关羽义气深重，一定不会投降。如果派人去劝说，恐怕会被他所害。”这时，张辽站出来说：“我与关羽有一面之交，愿意去劝说他。”众人看向他，正是张辽。然而程昱却说：“张辽虽然与关羽有旧交，但我看这个人，不是可以用言辞劝说的。我有一个计策，可以让关羽进退无路，然后再用张辽去劝说他，他一定会归顺丞相的。”