关中诸将俱反，曹操便有了出兵讨伐的理由。
于是，曹操下令曹仁率军出发征讨马超、韩遂。
马超、韩遂组成联军，聚众十万，屯据潼关，与曹仁对峙。曹操听闻关西军悍勇无比，特意叮嘱曹仁不可轻敌，坚守为主。
七月，曹操安排好后方朝廷内部诸多事宜后，亲率大军前往关中。
八月，曹操抵达战场，隔着潼关与马超对峙。曹军驻扎在蒲阪，准备西行渡河。
马超得到消息后，对韩遂说：“可以派兵在渭河北岸据守，不到二十天，河东粮食用尽，敌军便会撤退。到时候我们两路夹击，必胜。”
但是韩遂认为马超的计策过于复杂，不如放任曹军渡河。待曹军半渡时，击之，一战可定。
曹操后来听闻了马超的计策后，吓出一身冷汗，感叹道：“要是真用了马超小儿的计策，我们恐怕连葬身的地方都没有了”。
八月，曹操在潼关用主力部队摆出北渡黄河的姿态，牵制住马超大军，派徐晃、朱灵等率领四千人趁夜偷渡蒲阪津。马超知晓后，派遣梁兴率领五千兵进攻徐晃，但被徐晃击退，徐晃占据河西设立营寨。
闰八月，曹操亲率大军从潼关北渡。此次渡河，曹操和许褚亲率虎卫军百余人断后。
不料前队刚刚渡过河去，马超突然率军杀到。
侦察兵报告：“马超骑兵接近，有数百人。”
曹操坐在胡床上岿然不动。
侦察兵报告：“骑兵上千，步兵也来了，数都数不清。”
马超靠近后，下令放箭。
一时间，箭如雨下。
曹操身边的百余人在马超军的箭矢覆盖下不知所措，但曹操仍然坐在胡床上不起来。许褚、张郃等将领，见事情紧急，将曹操架起带入船中，急忙渡河。
马超率领骑兵在后边追边射，箭如飞蝗，曹操所乘小船中箭颇多，曹操差一点中箭身亡。
虎痴许褚一手用马鞍挡箭，一手撑杆，张郃拔剑连砍数名河水中想要爬上船的曹军士兵。
二人拼死救出曹操。
同时，校尉丁斐在河岸放出大量牛马，马超的士兵顿时不顾追击曹操，都跑去抓牛马，阵型大乱。马超大怒，连杀几人也控制不住，曹操因此才得以成功渡河。
曹军已经渡河的将领见到南岸兵败，又不知道曹操在哪，非常惶恐。到后来见到曹操，才涕泪纵横，放下心来。
曹操却大笑着说：ot哎呀呀，今天是有点危险，差点被一个小贼干掉了！ot
到了九月，情况就不一样了。曹军全部渡河完毕，作甬道直通渭南。马韩联军失去地利优势，只能后退，屯兵渭河渡口据守。
曹操下令营帐中多设岗哨巡逻队，夜间增加火把作为疑兵，暗地里派兵偷偷潜入渭河，搭建浮桥，一夜之间渡河数千人，在渭南安营扎寨。
随后，曹操料定马超会趁自己刚刚渡河，立足未稳之际搞“夜袭”，于是在营寨左右两侧设置伏兵。
夜间，马、韩联军果然夜袭曹营。
曹军两路伏兵齐出，联军大败，死伤甚多。至此，曹军站稳脚跟，开始掌握战场主动权。
马超等人屯兵在渭南，感觉难以取胜，便遣使送信，请求割河西一带和谈。
曹操冷笑一声，当场拒绝。
此时，曹军已经占据优势，唯一令曹操担心的是，渭河渡口附近泥土松软，无法构筑高大的防御工事。马超的骑兵很厉害，已经渡河的曹军难以抵挡。
韩遂也建议马超，集结骑兵，冲击曹军渡口的营寨，放手一搏。
此时，曹操帐下的谋士娄圭献计：泼水筑冰城。
曹操采纳娄圭的建议，令士兵将河水混合泥沙，于夜间浇筑。一夜之间，筑城完毕，冰城城墙高数丈。
天明时马超率骑兵来攻，见到冰城，目瞪口呆。
渡口曹军以此坚守，大军得以分批次渡过渭水。
此后，马超又多次率军挑战，曹军坚守不出。
无计可施的马超不得不增加割地，请求和谈，并且愿意送儿子作为人质。
曹操不打算接受，便问贾诩，应该怎么处理。
贾诩笑笑，说道：“假装答应。”
曹操问：“然后呢？”
贾诩说：“离间他们就行了。”
曹操立刻明白了。
于是，假装答应了联军的要求，并且提出，正式会谈之前，先与韩遂见一面。
韩遂的父亲与曹操在同一年被举为孝廉，韩遂与曹操过去又是朋友，曾经同朝为官。
于是，双方商定日期，两人打马来到阵前，马头相错，在一起聊了很长时间。期间，没有说到军事，只是谈论在京都为官的往事与老朋友们。说到开心处，二人拍手欢笑。
联军将领阎行跟在韩遂后面不远处，曹操又骑在马上探出半个身子，对阎行说：“记得要做个孝子。”
这莫名其妙的一句话让阎行摸不着头脑，只能笑了笑，附和着答应。
当时，马超等部队中的关中人与胡人听说曹操亲自来了，都来围观，前后重重叠叠。
曹操便笑着对他们说：“你们是想来看曹操吗？我就是。我也是一个人，并没有四只眼两张嘴，只是比你们多一些智谋罢了。”
一直聊了一个多时辰，双方才各自回去。会面结束后，马超问韩遂：“曹操说了些什么？”
韩遂说：“没说什么。”
确实没说什么，纯闲聊而已。
但是马超不这么认为。众目睽睽之下，两人马头相错，聊了一个多时辰，还有说有笑。现在你告诉我没说什么，当我傻吗？
随后，马超又偷偷问阎行：“你离得近，有没有听到什么？”
阎行摇摇头，说：“没有。不过，曹操很突然地对我说了一句‘要做个孝子’。”
马超一愣，这啥意思？
韩遂也觉得马超可能有误会，于是主动要求与曹操再次见面。这一次，会带上马超。
曹操大笑，机会这不就来了吗。
于是，双方再次会面。
只不过，这次曹操在前方设置了据马，还让许诸横刀立马站在身后，双目圆瞪，直愣愣地盯着马超。明显表示出对马超的不信任，和单独面见韩遂时区别对待。
而马超那边也没安好心，在马前放置六斛米囊，骑马来回奔走，用斛米估测曹操的体重，想要暗中偷袭活捉曹操。最终因为害怕曹操身后的护卫许褚勇猛过人，所以放弃了这个想法。
不久后，曹操又写了一封招安信给韩遂，内容多处涂抹修改，歧义甚多。
马超怒问韩遂，韩遂表示自己完全不知道是怎么回事。
联军作战，主帅之间不再相互信任，仗就没法打了。
做了这么多铺垫之后，曹操发动攻击，在渭南一带发动大决战。联军大败，成宜、李堪等战死。