建安十二年，曹操為了肅清袁氏殘余勢力，也為了徹底解決三郡烏桓入塞為害問題，決定遠征烏桓。漢末，遼西、遼東、右北平三郡烏桓結合，是為三郡烏桓，其首領為遼西部的蹋頓。三郡烏桓與袁氏關系一直很好，并屢次侵擾邊境，擄掠人口財物。這年五月，曹操親率大軍到達無終（今河北薊縣）。時正雨季，道路積水，“淺不通車馬，深不載舟船”。曹操從無終人田疇之議，改從一條久已斷絕，但“尚有微徑可尋”的路線進軍。在田疇的引導下，曹操大軍登徐無山（今河北玉田北），出盧龍塞（今河北喜峰口附近一帶），“塹山堙谷五百余里”，直指烏桓老巢柳城（今遼寧朝陽南）。曹軍進至離柳城不足二百里時，烏桓才發現，于是蹋頓與袁尚、袁熙等人率數萬騎兵迎擊。八月，二軍相遇，時曹軍輜重在后，“被甲者少，”而放軍軍勢甚盛。曹操登高了望，見敵軍雖多，但陣勢不整，遂命大將張遼為前鋒，乘敵陣稍動之機，向敵軍發動猛攻。烏桓軍大亂，曹軍陣斬蹋頓，大獲全勝，胡、漢降者二十余萬，袁尚等人逃奔割據平州的公孫康。這時，有人勸曹操乘勢進擊公孫康，曹操說：“吾方使康斬送尚、熙首，不煩兵也�！彼炻受娺�師。不久，公孫康果然斬殺袁尚、袁熙，并將其首級獻與曹操。諸將不明所以，曹操說：“彼素畏尚等，吾急之則并力，緩之則自相圖，其勢然也。”于是，曹操攻破三郡烏桓，也徹底肅清了袁氏勢力。
建安十三年六月，曹操恢復丞相制度，并自任丞相。
曹操基本平定北方后，兵鋒轉而南向。建安十三年七月，進軍南征荊州劉表。八月，劉表病死，其子劉琮接任荊州牧。九月，曹操大軍進至新野（今屬河南），劉琮以為無法抵擋，舉荊州之眾投降曹操。這時，官渡之戰后投奔劉表的劉備屯駐于樊城（今湖北襄樊），聽說劉琮投降，便率軍向江陵（今屬湖北）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（今湖北襄樊）疾馳三百里，在當陽長坂（今湖北當陽東北）將劉備追上，并將其軍擊潰，隨后進占江陵。
由于曹操的進軍威脅了孫權的統治，孫權命大將周瑜率軍三萬，與劉備聯軍抵抗曹操。
曹操自江陵東下，至赤壁（今湖北武昌縣西赤磯山）與孫、劉聯軍接戰不利，暫駐軍于烏林（今湖北洪湖縣東北，長江北岸鄔林磯），與對方隔江對峙。
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，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（今湖北監利西北）陸路撤回江陵。遂撤軍北還。
赤壁大敗后，曹操采取一些措施，穩定內部。建安十五年春，曹操下《求賢令》，說：“今天下尚未定，此特求賢之急時也……二三子其佐我明揚仄陋，唯才是舉，吾得而用之。”曹操提出不拘品行、唯才是舉的用人方針，目的是盡量把人材收羅到自己身邊。
建安十六年，曹操開始對關中用兵。三月，曹操遣司隸校尉鍾繇率大將夏侯淵以討伐漢中（治南鄭，今陜西漢中東）張魯為名進兵關中。關中馬超、韓遂、楊秋等十部心生疑懼，一時俱反。曹操立即派大將曹仁進攻關中，馬超等人屯據潼關。七月，曹操率大軍親征關中。九月，大破關中諸軍，馬超、韓遂逃至涼州，楊秋逃至安定（治臨涇，今甘肅鎮原南）。十月，曹操進軍安定，楊秋投降，關中地區基本平定。
建安十八年，曹操起兵號稱四十萬，親自南征孫權。次年正月，曹軍進至濡須口（今安徽巢縣東南），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。二軍相持月余，各無所獲。曹操見孫權軍容嚴整，自己難以取勝，遂撤軍北還。五月，獻帝封曹操為魏公，加九錫，割冀州的河東、魏郡等十郡以為魏國封地。曹操封魏公后，所任丞相和冀州牧如故，權勢愈來愈大。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。七月，曹操大軍進至陽平關（今陜西沔縣西北）。張魯聽說陽平關失守、逃往巴中。曹操進軍南鄭，盡得張魯府庫珍寶。十一月，張魯出降曹操，漢中遂為曹操所有。
曹操主力退出漢中后，劉備隨后向漢中發動進攻。建安二十三年，劉備親率大軍進至陽平關，夏侯淵等人與劉備夾關對峙。七月，曹操親率大軍趕往關中，坐鎮長安，以便隨時指揮漢中戰局。建安二十四年正月，劉備自陽平關南渡沔水（今漢水），依山而進，駐軍于定軍山（今陜西沔縣東南），夏侯淵出兵與劉備爭奪地勢，被劉備殺掉，曹軍大敗。曹操遂放棄漢中，軍隊全部撤回長安。
建安二十四年七月，曹操剛剛從漢中撤出，劉備大將關羽就從荊州向他的東南防線襄、樊一帶發動了進攻。曹操聞知，立刻派大將于禁率兵往救樊城。八月，關羽乘洪水泛濫之機，大破于禁所統七軍，乘勢進軍，將樊城圍住。時樊城曹軍只有數千人，城被水淹，水面離城樓僅有數尺，曹仁率軍死守。曹操又派徐晃領兵去救樊城。十月，曹操從關中趕到洛陽，親自指揮救援樊城。
孫權因關羽處其上游，很不愿意讓關羽勢力發展，而且他早已有攻取荊州之心，于是聯結曹操，準備以大將呂蒙偷襲荊州要地江陵。曹操接信后，將這一消息通知曹仁，命他繼續堅守，自己進至摩陂（今河南郟縣東南），臨近指揮，又派兵十二營增援徐晃，命他反擊關羽。不久，呂蒙偷襲江陵得手。關羽撤兵，路上被孫權軍擒殺。
曹操在孫權擒殺關羽、取得荊州后，表孫權為驃騎將軍、荊州牧。孫權遣使入貢，向曹操稱臣，并勸曹操代漢稱帝。曹操將孫權來書遍示內外群臣，說：“是兒欲踞吾著爐火上耶！”曹操手下群臣乘機向曹操勸進。曹操自己還不想廢獻帝自立，他說：“若天命在吾，吾為周文王矣�！�
建安二十五年正月（220），曹操還軍洛陽。當月，病死在洛陽，終年六十六歲。這年十月，曹丕代漢稱帝，國號魏，追尊曹操為太祖武皇帝。
【家庭】
曹操有二十五位兒子：
曹丕，公元221年迫漢獻帝禪讓帝位，是為魏文帝。卞皇后生
曹彰，綽號黃須兒，為一勇將，曾大破代郡烏丸。公元225年封任城王。卞皇后生
曹植，擅長文學，曾作《洛神賦》。雖然得到曹操寵愛，但最終與其兄曹丕爭位失敗，從此在政治上無所作為。公元225年立為陳思王。卞皇后生
曹熊，早薨，蕭懷王。卞皇后生
曹昂，年輕時曾舉考廉，為張繡所殺。劉夫人生
曹鑠，早薨，相殤王。劉夫人生
曹沖，為著名神童，曾以妙法為大象稱重。環夫人生
曹據，公元232年封為彭城王。環夫人生
曹宇，公元232年封為燕王。環夫人生
曹林，公元232年封為沛穆王。杜夫人生
曹袞，公元232年封為中山恭王。臨終病重時魏明帝曹睿對其愛護備至，死后又獲厚葬。杜夫人生
曹玹，公元211年封為西鄉侯，濟陽懷王。秦夫人生
曹峻，公元232年封為陳留恭王。秦夫人 生
曹矩，早薨。范陽閔王， 尹夫人生
曹干，公元232年封為趙王。王昭儀生
曹上，早薨，臨邑殤公子，。 孫姬生
曹彪，公元232年封為楚王。公元251年與太尉王凌謀反事變，被賜死。 孫姬生
曹勤，早薨，剛殤公子。 孫姬生
曹乘，早薨，谷城殤公。 李姬生
曹整，公元217年封為郿戴公子。李姬生
曹京，早薨，靈殤公子。 李姬生
曹均，公元217年封為樊安公。 周姬生
曹棘，早薨，廣宗殤公子。 劉姬生
曹徽，公元232年封為東平靈王。宋姬生
曹茂，素來與曹操及曹丕不和。公元232年封為樂陵王。趙姬生
【史書評論】
史書評論曹操：“明略最優”，“治世之能臣，亂世之*雄”，“橫槊賦詩，固一世之雄也。”著名的《讓縣自明本志令》作于建安十五年（210），光明磊落，字字真摯。曹操感性地說：“使天下無有孤，不知當幾人稱帝，幾人稱王�！笔聦嵉拇_如此。
長篇歷史小說《三國演義》里面，因為文學上的需要，而表現出明顯的貶曹筆法。然而三國志對他的評價，是魏蜀吳三國君主之中最高者，陳壽評價曹操為“漢末，天下大亂，雄豪并起，而袁紹虎視四州，強盛莫敵。太祖運籌演謀，鞭撻宇內，攬申、商之法術，該韓、白之奇策，官方授材，各因其器，矯情任算，不念舊惡，終能總御皇機，克成洪業者，惟其明略最優也。抑可謂非常之人，超世之杰矣�！�
后世學者認為，這是《三國演義》的作者羅貫中有意歪曲事實，并沒有正確評價曹操。曹操唯才是用，軍事上戰術戰略靈活多變。他對東漢末年中國北方的統一，經濟生產的恢復和社會秩序的維系有著重大貢獻。在內政方面，曹操創立屯田制，命令不用打仗的士兵下田耕作，減輕了東漢末年戰時的糧食問題。
【曹操詩風】
曹操不但是中國歷史上一位杰出的政治家、軍事家，還是一位杰出的文學家，著有《孫子略解》、《兵書接要》等軍事著作和《蒿里行》、《觀滄�！贰ⅰ掇丁贰ⅰ抖谈栊小贰ⅰ犊嗪小�、《碣石篇》、《龜雖壽》等不朽詩篇。后人并且輯有《曹操集》。
曹操手跡曹操的詩歌，極受樂府影響，現存的詩歌全是樂府歌辭。這些詩歌雖用樂府舊題，卻不因襲古人詩意，自辟新蹊﹐不受束縛，卻又繼承了“感于哀樂，緣事而發”的精神。例如《薤露行》、《蒿里行》原是挽歌，曹操卻以之憫時悼亂�！恫匠鰱|門行》原是感嘆人生無常，須及時行樂的曲調，曹操卻以之抒述一統天下的抱負及北征歸來所見的壯景�？梢姴懿俑挥袆撔戮竦拿窀�，開啟了建安文學的新風，也影響到后來的杜甫、白居易等人。
曹操詩的內容大致有三種：反映漢末動亂的現實、統一天下的理想和頑強的進取精神、以及抒發憂思難忘的消極情緒。
漢末大亂，曹操又南征北討，接觸的社會面非常廣大，故多有親身經驗和體會如《蒿里行》謂漢末戰亂的慘象，見百姓悲慘之余又見詩人傷時憫亂的感情。故后人謂曹操樂府“漢末實錄，真詩史也”。
曹操生于官宦，對天下具有野心，故懷有統一之雄圖，《短歌行》有謂“周公吐哺，天下歸心”可資明證。其進取之心亦可見出，如《龜雖壽》言之“老驥伏櫪，志在千里”言己雖至晚年仍不棄雄心壯志。
一代裊雄，縱風光一世，亦有星落殞滅之時。曹操對此也感到無能為力，只有作詩感嘆，無可奈何。如《短歌行》中“譬如朝露，去日苦多”的感傷，《秋胡行》之低沈情緒，《陌上�！返扔蜗勺髌分卸伎梢娝南麡O情緒。
曹操的詩歌形式是十分創新的。他尤擅寫五言體和四言體�！遁锢镄小吩请s言，曹操卻以五言重寫，非常成功。四言詩方面，本自《詩經》之后已見衰落，少有佳作，但曹操卻繼承了《國風》和《小雅》的傳統，反映現實，抒發情感。例如《短歌行》、《步出夏門行》等均是四言詩之佳作，使四言詩重生而再放異彩。曹操詩文辭簡樸，直抒襟懷，慷慨悲涼而沉郁雄健，華美辭藻并不常見，惟形象鮮明，如《觀滄海》一詩：“秋風蕭瑟，洪波涌起，日月之行，若出其中，星漢燦爛，若出其里�！绷攘葦倒P，即能以遼闊的滄海景象，表現詩人的胸襟，不加潤飾。
【后世名人對曹操的評論】
毛澤東寫詞贊道：“往事越千年，魏武揮鞭，東臨碣石有遺篇。”
魯迅說：“曹操至少是一個英雄。”
唐玄宗常自比“阿瞞”。
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