自從漢獻帝東遷許昌後，戰火東移，長安等地保持了相對的平靜。李催在建安三年(公元198年)兵敗被殺，董卓的餘黨徹底覆滅。韓遂馬騰等雖然一時勢不兩立互相火並，在朝廷的反覆勸解下，馬騰也不是韓遂的對手，順勢於建安二年左右和解。曹操在官渡赤壁前後為了解除自己的後顧之憂，對關中的韓遂馬騰等人採取了安撫的政策，並受到了相當的效果。官渡之時，鎮撫關中的鍾繇在關鍵時刻向曹操前線運送了兩千多匹軍馬。鑒於當時的形勢，這多半是關中諸侯的貢獻。後來袁尚的河東太守郭援騷擾曹操後方時，又是鍾繇率領馬騰等人將這個外甥擊斬。戰鬥中馬超腿部中箭而輕傷不下火線，龐德則親自斬殺郭援。建安十三年(公元208年)曹操南征之前，徵調馬騰為衛尉，馬騰雖然有些猶豫但還是來到鄴城「安居樂業」。曹操在赤壁吃了敗仗，但北方的根本沒有損失。第二年韓遂也在心腹驍將閻行（當年韓遂馬騰混戰時，就是他差點要了馬超的命）的勸說下送兒子來當人質，順便還搭上閻行的父母。這樣，至少在形式上曹操統領著關中。然而，曹操對關中的統治畢竟是形式上的，那個自從建安二年起就一直為曹操撫鎮關中的司隸校尉鍾繇連長安都到不了，只能屈居弘農遙領關中。同時，關中軍閥林立，韓馬的臣服還不能使曹操完全安心。？Y$m9O)_v w
建安十六年(公元211年)，太原人商昭等佔據大陵城反叛，曹操任命夏侯淵代理征西將軍一職，率領徐晃等率軍北討。夏侯淵等人先後攻破二十餘屯，包圍並攻下了大陵城，破殺商昭平息了叛亂。司隸校尉鍾繇想趁熱打鐵，請求以討伐漢中的張魯為名，進軍關中。一旦騙到了關西諸侯的信任，就來個圖窮匕現，脅迫關西諸將全部送質任子到鄴城，鞏固曹操在關西地區的統治。已升為尚書的關西通衛覬和丞相倉曹屬高柔在分析了關西形勢後，反對這次行動。他們認為那些諸侯都是小人得志，沒有什麼雄心大志。如今給他們幾頂烏紗帽，他們心滿意足不會有反叛的舉動。然而一旦動兵，他們並不完全是傻瓜，將懷疑曹操的動機，恐怕將招致禍亂。然而，曹操同樣不滿足於關西僅僅名義上的歸附，認為不妨讓鍾繇試一試，沒有聽從衛覬高柔的意見(注1)。三月，曹操下令夏侯淵與鍾繇合軍西進，徐晃率部留在汾陰撫鎮黃河東岸。
對夏侯淵大軍，關西諸將果然起了疑心。鍾繇暗地裡離間本來就不和的馬超韓遂等，想不到弄巧成拙，正在狐疑的關中諸將因此明白曹操真正的槍口是對著自己，又驚又怕。馬超於是聯合楊秋、李堪、成宜、梁興、侯選、程銀、馬玩、張橫等一齊起兵反叛，又勸說老大韓遂不要顧慮鄴城的兒子入伙(注2)。韓遂的驍將閻行勸阻(閻行的父母亦在鄴城)，但韓遂深感自身受到威脅，不願束手就擒決意起兵。韓遂在涼州經營多年，從董卓打到曹操，實力最強資歷最老，被聯軍推舉為都督，成為了首腦。
曹仁剛從江陵撤下來不久，正失業的時候，曹操就命令他代理安西將軍，率領諸將拒守潼關地區。韓遂、馬超率關西聯軍十部號稱十萬，分據潼關及附近渭河口黃河西岸一帶，人多勢眾。曹操明白單靠曹仁的力量無法取勝，命令他堅壁清野不要輕易交鋒，同時積極準備親征。他任命當時任五官中郎將的長子曹丕留守鄴城，並留下程昱等人輔佐。七月，曹操親自出兵。出征前，他的手下議論紛紛，都認為關西的士兵擅長使用長矛投槍銳不可當，不帶領精兵猛將難以抗衡。曹操卻滿不在乎：「打不打決定於我，而不是決定於他們。他們的長矛雖然厲害，但我會讓其毫無用武之地。你們等著看好戲吧。」
M
八月，曹操親率大軍到了潼關，和西涼聯軍隔著潼關紮營，誰也不能越雷池一步。曹操召集部下商量對策，徐晃建議以主力牽制住敵軍，把他們的注意力都吸引到南邊潼關後，自己引別部暗渡北部的蒲阪津，從河西渭北迂迴渭南。這個建議正中曹操下懷，他立即命令徐晃、朱靈等率部夜渡蒲阪津。與此同時，馬超也看到了蒲阪津的危險，勸韓遂未雨綢繆：「我們先在渭河北岸的蒲阪津口立營防備曹軍西渡，估計不到二十天，他們的軍糧就支持不住了，那時曹軍一定被迫退走。」韓遂卻說：「讓他西渡，來個半渡而擊，難道不是更好嗎？」馬超心想，嗯，也有道理吧，就不再堅持。韓遂聽不懂馬超半途棄的這個計策，曹操卻聽懂了。他感歎地說：「馬超不死，我死無葬身之地。」就這樣，徐晃沒有遭遇任何抵抗率四千人馬先渡到黃河西岸，趁夜色壘營。防備馮翊的梁興聽到消息後立即率軍五千奔襲，但這個馬後炮卻不是宿將徐晃的對手，夜戰中被擊退。曹軍終於在黃河西岸立住了腳。1z-s x[+I5 H
閏八月，曹操率河南岸的大軍準備渡黃河北上蒲阪。前軍渡過，曹操自己率領後軍還在南岸悠哉游哉。馬超等的就是半渡而擊的好時機，當即帶著一萬多人趁機追殺過來。曹操當時還坐在胡床上不以為然，許褚、張郃等趕忙將他拖入船中。河水湍急，曹操又是匆忙逃命，一不小心被衝到下流四五里的地方。關西兵邊追邊射箭，箭如雨發。曹操部下爭著渡河，都想往曹操的船上爬。曹操的船看看快要沉沒在渦流中時，許褚右手執刀斬殺掉入河中攀船求生的人，重演了漢獻帝逃命時的一幕。同時，他左手舉馬鞍保護曹操，船工被亂箭射死後右手接過船棹拚命搖。校尉丁裴看到曹操危險，立刻將牛馬輜重驅散。關西兵軍紀散漫劫掠成性，於是大搶特搶，忙著抓牛羊再沒有「閒工夫」去抓曹操，這只被煮得半熟的鴨子終於飛走。黃河北岸的將領們看到曹操九死一生驚惶失措，等看到曹操上了岸，又悲又喜，曹操大笑著說：「今天差點被這些臭小子們抓住！」這就是三國演義裡所說的奪船避箭及後出師表裡所說的殆死潼關，但割須棄袍就純屬藝術創作了。
然而，曹操雖然表面上窘迫，實際上卻達到了戰略目的。有徐晃朱靈的人馬做掩護，韓遂馬超無法阻止曹操渡河。九月，曹操大軍如願到達黃河西岸，從此便輪到關西聯軍唉聲歎氣了。在河西，曹操以箱車為柵，沿黃河西岸築甬道通向渭河口，一步一步向前擠壓。關西聯軍的精銳騎兵也拿這樣的一隻巨大的烏龜無可奈何，被迫從東線潼關退到渭河口。曹操蠶食了關西聯軍在黃河西岸的地盤後，得寸進尺，又要南渡渭河。他沿渭河多設營壘，虛張聲勢，假裝要從另處南渡渭河。分散關西軍的注意力後，實際卻暗地用運兵船開入渭河口，以船為基築成浮橋要渡過渭河。但是，每次南渡築營，都被關西騎兵沖退。沒有合適的防護手段，步兵確實擋不住騎兵的衝擊。曹操想修築寨壘城牆，但當地土質沙化，壘不成。正無計可施愁眉苦臉的時候，婁圭向曹操建議說：「今年天氣寒冷，可以先堆起沙土，再用水澆灌，趁天寒一夜可凍土成壘。」曹操立刻大舉製作縑囊裝水，分兵在半夜裡南渡，一夜功夫就建成了城壘(注3)。關西騎兵突襲過來，曹軍有了屏障後終於堅守住了營寨，並用伏兵抄後路大敗這些不可一世的對手。就這樣，曹操步步為營，又在渭河南岸立住腳跟，終於繞過了潼關天險，與關西軍對峙於渭南平原上，取得了進可攻退可守的戰爭主動。
被曹操幾乎兵不血刃地擠出了渭河，如此精銳的人馬卻打得如此窩囊，聯軍這時感到了曹操的厲害，開始心虛並派人求和。曹操得理不饒人，不但不聽，反而加緊將主力渡過渭河。關西的聯軍也只好硬著頭皮應戰，陸續集結到了渭河前線。曹操一聽說敵人有援兵，就喜形於色，來一部高興一回。事後他告訴部下：關中這個地方，如果他們依托險阻分拒險阻，那麼沒有一兩年休想成功。而如此佈置，人數雖多卻互相沒有默契，正是把他們打垮一勞永逸解決問題的好機會。聯軍試圖憑借騎兵的衝擊力速戰速決，曹操又擺出了他的鐵車陣，既不應戰也不撤兵。面對撤不能撤，打沒法打的尷尬處境，原本就算不上同仇敵愾的聯軍內部矛盾漸漸暴露，議和的呼聲抬頭。禍不單行，十萬大軍的後勤也開始成了問題。韓遂等無可奈何，只好再次請求講和。為表示誠意，主動提出割讓黃河以西的地盤並送兒子為人質。韓遂的兒子馬超的老子都在鄴城，可你們不是一樣造反了嗎？關西諸侯開出的實際上是已經沒有說服力的條件，卻還妄想曹操能夠接受。然而，這次曹操卻沒有置之不理。賈詡認為可以先假裝同意麻痺敵人，然後加以離間。曹操心有靈犀，於是假裝同意講和。雙方的首領韓遂曹操兩人按照約定在戰場上見面後，曹操卻只談老交情，拍手大笑，別的什麼也不說。韓遂後面的馬超想憑自己的武力突前擒殺曹操，看到曹操後面的許褚虎背熊腰全副武裝惡狠狠瞪著自己，不敢動彈。西涼的人馬大多沒見過曹操，都想親自看一看這位曹丞相的尊容，前擁後擠隊伍頓時混亂不堪。曹操笑著說：「你們想看曹操嗎？曹操也是人，並沒有四隻眼兩張嘴，只不過多了點智謀。」曹操自從西征以來，從不曾大打出手，而總是用戰車裡三層外三層地把自己的營寨裹得嚴嚴實實。這樣，剽悍的關西的士兵大都以為曹操是個膽小鬼。然而，眼看就要和平了，曹操這時卻突然列出了五千鐵甲騎兵，軍容嚴整刀槍映日。關西士兵受不了如此大的反差，又驚又怕：曹操原來果然厲害，名不虛傳！幸虧現在開始議和了。先害怕後洩氣，曹操就這樣瓦解了對手的鬥志。
xWt)Jd S9m7w 曹操和韓遂嘮叨了半天才回去。馬超等人看到曹操走了，就圍著韓遂問：「曹操說了些什麼？」韓遂這才回味過來，曹操就是海闊天空地吹了一通牛，什麼正經的也沒說，就老實回答：「他什麼也沒說。」這樣的老實，理所當然地被馬超等人當作了不老實：你明明和他交頭接耳了那麼半天，什麼也沒說？莫非你這個老傢伙有所隱瞞？
幾天後，曹操又派人來給韓遂送信。韓遂打開一看就愣住了：這寫得是什麼呀，到處亂塗亂畫，曹操把自己的塗鴉送來了？正狐疑間，馬超等人聽說後，也來看看曹操寫了些什麼。韓遂看不懂的信，馬超等人一下子就看懂了：韓遂肯定趁我們不在時，將信給改了！韓遂大叫冤枉，卻越描越黑。聯軍內部從此充滿了互相猜忌的氣氛。這樣的內部氣氛中，提倡議和的傢伙隨時都會被扣一頂通敵的帽子。和談是談不成了，那就決一死戰！
兩軍終於決戰於渭河南岸。曹操先用輕兵應付。經過一段時期的混戰後，看看雙方體力、士氣下降，對手的銳氣被磨得差不多時，突然投入精銳騎兵猛衝猛打。軍心渙散、互相猜忌的關西聯軍哪裡還抵擋得住這樣一支生力軍的衝擊，立刻被衝垮一敗塗地。曹操臨陣斬殺了成宜、李堪等人。關西軍潰散後四分五裂，韓遂、馬超等西走涼州，楊秋北奔安定，程銀、侯選南入漢中，梁興遁入鄜城山中打游擊。十月，曹操北上包圍安定，楊秋走投無路，終於舉起了白旗。曹操並沒有執行他那「城圍而後降者不赦」的軍令，而是恢復了他的爵位，讓他繼續留在安定安撫當地人民。
這個時候，河北發生了農民起義，聲勢相當浩大(注4)。曹操聽說後，無法將剩勇追窮寇，只好回兵鎮壓，留夏侯淵鎮守長安。至此，雖然韓遂馬超等人還未被消滅，長安一帶已經被大致征服，名副其實的成為了曹操的勢力範圍。曹操在建安十七年正月回到鄴城，東漢朝廷給了他贊拜不名，入朝不趨，劍履上殿的權力，有如當年的蕭何。隨後，馬騰在建安十七年五月被處死。
注1 有關曹操的動機，向來有不同的意見。那種認為曹操不滿於名義上的統領而有意實際上平定長安一帶，故意派兵將韓遂馬超等逼反後名正言順地加以剿滅之說也是很流行的。
注2 魏略中記載，馬超對韓遂說，「前鍾司隸任超使取將軍，關東人不可覆信也。今超棄父，以將軍為父；將軍亦當棄子，以超為子。
注3 當時不過是農曆九月，天氣未必會如此寒冷，因此裴松之對這一段記載有懷疑。但三世紀初中國進入小冰期，氣候偏冷，或許有此可能。吳書中也記載婁圭「從破馬超等，子伯(婁圭字子伯)功為多。曹公常歎曰：『子伯之計，孤不及也。』」。因此，這一段基本上是可信的。
注4 曹操回到鄴城前，曹丕在程昱的籌劃下，已經先派別的將領鎮壓，將其基本撲滅。最後一千多名起義軍請求投降時，程昱力排眾議，制止了別人的「城圍而後降者不赦」的教條，收服了這股俘虜基本穩定了局勢。