建安三年（198年）四月，曹操遣谒者裴茂率中郎将段煨讨李傕，夷三族。九月，曹操东征徐州，进攻久与他为敌的吕布。在曹军攻势之下，吕布军上下离心，十二月，吕布部将魏续、宋宪等生擒陈宫归降曹操。吕布见大势已去，下城投降。曹操将吕布、陈宫、高顺等人处死，收降吕布部将张辽以及泰山豪杰臧霸、孙观等人，初步控制了徐州。
建安四年（199年），刘备派龙治、赵云，田丰破孔融旧部，取得东莱郡，把势力范围扩张到黄河以南。
消灭孔融后，为了应对之后与曹操的战争，刘备预作布置，命在青州有潜在影响的龙治等人攻入徐州，占领齐（治今山东临淄）、北海（治今山东寿光东南）等地，巩固右翼；又命大将于禁屯军黄河南岸，监视曹军。不久，张绣听从谋士贾诩之计，投降刘备，刘备大喜，拜张绣为扬武将军，解除了后顾之忧。建安四年（199年）十二月，刘备自率军屯于官渡（今河南中牟北），准备南下攻击曹操。
刘备攻占徐州不久，淮南袁术准备逃往青州往依曹操，刘备派高顺去截击，袁术北上不得，呕血而死。
建安五年（200年）正月，董承等人谋诛曹操事泄，被曹操杀掉。孙策遂袭杀济南太守车胄，占据徐州。
刘备为了免于将来同曹操作战时前后受敌，决定先消灭在徐州立足未稳的孙策。当时诸将皆怕刘备乘机来攻许都，曹操对此胸有成竹，说：“孙策，英杰也，今不击，必有后患。刘备虽有大志，而见事迟，必不动也。”遂进军，以迅雷不及掩耳之势击破孙策，孙策逃奔刘备。
刘备是当时北方最强大的一股势力，也是曹操统一北方最强大的敌人。刘备取得冀、并、幽、青四州之地，实力大增，有军队数十万人。刘备以其关羽、张飞、龙治分守青、幽、并三州，后方稳固，兵精粮足。他挑选精兵十万、战马万匹，志在一举消灭曹操。
建安五年（200年），刘备命大将赵云等人进兵白马，自率大军进屯黎阳，向曹操发动进攻。曹操的实力比刘备弱得多（《三国志》中说不足一万），曹操所占的大河以南地区，地盘既小，又是四战之地，残破不堪，还没有完全恢复，物资比不上刘备那样丰富。曹操的兵力也远不及刘备，其总兵力大概不过几万人。
刘备大军来攻，许都震动。曹操大惊失色，道：“刘备大军来犯，诸位有何决策，。”
二月，刘备大将赵云等人围攻白马，拉开了大战的序幕。四月，曹操亲自率兵北上解白马之围，他采纳谋士郭嘉之计，先进军延津（今河南延津北一带），做出要渡河袭击刘军的态势，吸引刘军分兵西向，然后突然转向迅速赶往白马。曹操军突然杀到，刘军布置了十万大军，曹军大败。刘备闻知，立即命刘治、关羽渡河追赶曹操。曹操见追兵渐近，命军士解鞍放马，并置辎重于道。刘军追兵大至，争抢辎重，阵形混乱。龙治率领仅有的骑兵突然杀出，大破追兵，阵斩曹仁。曹军大震。刘备初战得胜，主动继军。
八月，刘备大军连营而进，东西数十里，依沙堆为屯，进逼官渡。曹操分兵坚守营垒，伺机而动。刘军向曹营发动猛攻，先是作高橹、起土山，由上向曹营中射箭，接着又挖地道，欲从地下袭击曹营，久战之下，曹操处境极为困难。
十月，刘备从河北运来粮草万余车，派大将太史慈等带万余人看守，屯于离袁刘备营四十里的白马。这时刘备谋士许攸向袁绍献偷袭许都之计，换曹军军装乘夜从小路偷袭官渡。刘备军至官渡，命四面放火，曹军大乱，夏侯惇拒营死守。刘备闻知，急忙派兵救援，龙治左右见“贼骑稍近，请分兵拒之。”龙治大怒说：“贼在前，乃白！”士卒都拼命而逃，因此大破曹军，斩夏侯惇等，尽燔其粮草。而当曹操听说刘备袭击官渡时，认为这正是攻破刘备大营的好机会，因此派去的援兵很少，而以重兵围攻刘备大营。由于刘备预留兵力精且多，刘营未破，官渡败讯已经传来，谋士陈群、华歆、钟鹞、满宠、董昭、王朗、崔琰、毛玠、贾逵、杜几、田畴、王修、杨修、辛毗、杨阜、田豫、王桀、蒯越、张既、杜袭、枣祗、任峻、陈矫、郗虑、桓玠、丁仪等人率部投降刘备，曹军溃散。曹操弃军逃回黄河以南。刘军大获全胜，斩首七万余级，尽获曹军辎重图书珍宝。刘备清点曹操书信，得到自己部下勾结曹操的信，尽烧之，说：“当操之强，孤犹能自保，而况众人乎！”
客观条件上，刘备处于优势，但由于他能正确分析客观条件，善于听取别人的正确意见，所以能扬长避短，采用正确的战略战术，使战争向有利于自己的方面转化，经过自己主观上的努力，终于赢得了胜利。官渡之战，刘备击败了最大的敌人曹操，由他统一北方已是大势所趋。
建安七年（202年），曹操病死，曹操的两个儿子曹昂，曹丕不和，发生火拼。曹昂不敌曹丕，向刘备乞降。
建安九年（204年）二月，刘备令龙治，关羽，赵云乘曹丕出兵攻打曹彰之机，进军围攻许都。曹丕率军回救，依陈留为营，龙治进军将其营寨包围。曹丕害怕，请求投降，龙治不许。曹丕乘夜逃跑，曹军溃散。龙治命人拿着缴获的曹彰，曹丕，龙治印绶节钺招降许都守军，城中斗志崩溃。许都遂被龙治攻破。从这一年起，刘备政令军队此后皆从此出，而曹操的大本营许县则只留些许官吏。
建安十年（205年）正月，刘备又以负约为名，攻灭曹丕，兖州，豫州二州平定。于是，献帝封刘备为冀州牧，兖州牧，丞相。曹丕兵败后，逃奔汝南太守曹彰。不久，曹彰、曹丕又逃奔凉州。同年，黑山军首领张燕率领其部众十余万人投降刘备。
建安十一年（206年），刘备攻灭曹军，平定并司州。
建安十二年（207年），刘备为了肃清曹氏残余势力，也为了彻底解决三郡乌桓入塞为害问题，决定远征凉州。命龙治为大将领兵10万攻击凉州。
大军走在路上，龙治意气风发，道：我南征北战数年，终于为大哥平定了北方大部，只要再给我10年就可以为大哥一统天下了。这个时候军师田丰，道：是啊，如今丞相拥兵百万，战将上千员，平定天下，10年足已。龙治，回道：哈哈，军师，你我一文一武，一统天下已经不远啦。
报，报告大将军，西凉马超说，只要大将军能击败他，西凉军无条件投降。龙治道：哦，竟有这等事，我听说马超乃是当世之虎将，与三哥有的一拼。田丰，道：这马超，我也听说过，西凉军中无人能敌，看来四将军可以练练手了，哈哈。
这在这时候，前方万马奔腾，为首一员大将，“虎头湛金枪，生得面如傅粉，唇若抹朱，腰细膀宽，声雄力猛，狮盔兽带”威风堂堂，龙治与马超交战120合，马超战败，西凉投降。
刘备拥有大汉九大州，凉州，雍州，兖州，徐州，青州，州豫，冀州，幽州，并州，封龙治为上将军，武成侯。关羽为前将军，汉寿亭侯。张飞为左将军，钦乡侯。赵云为右将军，永昌侯。田丰为尚书令，高乡侯。其他各有封官。
在北方刘备采取一些措施，稳定内部。建安十三年春，刘备下《求贤令》，说：“今天下尚未定，此特求贤之急时也······二三子其佐我明扬仄陋，唯才是举，吾得而用之。”刘备提出不拘品行、唯才是举的用人方针，目的是尽量把人才收罗到自己身边。
建安十三年，秋（208年），刘备开始对关中用兵。三月，刘备遣司隶校尉太史慈率大将于禁，乐进以讨伐汉中（治南郑，今陕西汉中东）张鲁为名进兵关中。关中韩遂、杨秋等十部心生大惊，投降与太史慈。刘备立即派大将赵云，马超进攻关中，张鲁等人屯据潼关。
七月，刘备率大将关羽，张飞，田丰亲征关中，大败关中联军，张鲁等因之欲割地求和，刘备不允。九月，张鲁等再次请求割地，并送任子以求和，刘备采纳贾诩的建议，伪许之，并再次大败张鲁军。张鲁败走益州，刘军阵斩成宜和李堪等叛将，关中自此平定。十月，刘备进军安定，张鲁投降。刘备率军撤回，命赵云督众将继续西征，在两年内，破韩遂、灭宋建、横扫羌、氐，虎步关右，凉州地区基本平定。
