孔融率領大軍來到徐州城外，看到劉備已在那裡安營紮寨，忙派人過去詢問情況。原來劉備見曹操兵力強大，只能遠遠的依山下寨，沒有敢冒然輕進。而曹操見劉備率軍而來也沒有攻打，只是分出一部分人馬與劉備相持。
孔融聽了劉備的解說，忙說道：“曹操兵強馬壯，且又極善用兵，不可輕舉妄動，我們先靜觀其變，然後再考慮進兵的事。”
劉備急切地說道：“我們可以靜觀其變，但是我怕城內的糧草不足，無法與曹軍相持。這樣吧，我先率領張飛和三千騎兵打進城去，與陶公商議一下，剩下的兵馬就留在這裡協助明公。”孔融大喜，與劉備的大軍會合，牽制曹操。
當天劉備、張飛率領三千騎兵殺入曹操兵寨，正在行進中，只聽寨內一聲鼓響，瞬間殺出大量的士兵，阻斷劉備等人的去路。當前一員大將正是夏侯淵，只聽夏侯淵一聲大喊：“大膽狂徒，往哪裡去？”
張飛在劉備的示意下，一聲不響地拿起丈八蛇矛就向夏侯淵殺去。兩人在一起相戰幾十回合，夏侯淵不敵張飛，忙退回陣中，劉備適時揮軍大進，夏侯淵的五千士兵很快敗退，張飛和劉備率軍追殺，直到徐州城下。
陶謙遠遠看到劉備的大旗，忙讓人打開城門迎劉備進城。劉備進城後，陶謙設宴款待劉備大軍。席間陶謙見劉備氣宇軒昂，舉手投足間有大家風采，談話中更是以百姓爲主，心中大喜。忙命糜竺將徐州牧大印拿來，交給劉備。劉備看到陶謙將大印交給自己，忙驚訝地說道：“陶公這是何意？”
陶謙慢慢地說道：“現在天下大亂，雖有王室，但各諸侯雄霸一方。你是大漢宗親，正應該匡扶社稷，以振大漢聲威。老夫年邁，已無力爲大漢剷除奸賊，現在我將徐州讓給你，希望你能還大漢一個朗朗乾坤，我自會向朝廷表奏，封你爲徐州牧。”
劉備離席拜謝道：“我雖爲大漢後裔，但功勞微薄，現在爲平原相都惶恐不能稱職，更何況爲一州之牧。更何況我來相助，只爲大義，並不是爲了徐州牧的職位。莫不是陶公懷疑我是爲了來吞併徐州？”
陶謙忙道：“玄德不要誤會，我是真心希望你能接受這徐州牧一職。”陶謙再三相讓，劉備就是不肯接受。糜竺進言說道：“現在徐州的危機還沒有解除，不若我們先商議一下如何退敵，待退敵後，再商議徐州牧之位也不遲。”
劉備說道：“我現在給曹操修書一封，勸他退兵，若他不退，我們再商議退敵之策。”於是傳令麾下兵馬按兵不動，派人將書寫的信送到曹操的大營。
此時曹操正在軍中與屬下衆將商議攻城之事，聽到下人說有徐州的戰書送到。曹操拆開一看，原來是劉備的書信。只見上面寫着：“當年聯軍會盟一睹曹公風采，曹公乃當世奇人，應明辨是非。殺父之仇，不得不報，然尊府曹侯，是被張闓等奸人所害，並不是陶謙所爲，更有數十萬百姓是無辜之人。現在天下大亂，外有外族侵襲，內有黃巾和李傕等人作亂。希望曹公能以天下社稷爲己任，撤徐州之兵，以救國難。”
曹操看完後，大罵道：“他劉備是什麼人，竟然敢來對我說教，真是活得不耐煩來，來人，給我傳令下去，將送信的人斬了，加緊攻城。”
郭嘉這時勸諫道：“主公，劉備此來救援，先禮後兵，我們應該先用好言相待，用以迷惑他，然後趁他不備，發兵攻城，徐州城就很容易攻克了。”曹操聽到郭嘉的建議，感覺十分有理，於是按照郭嘉的意思，好好招待過來的使者，讓他等候回信。
正在曹操等人商議的時候，有通信兵來報說：“啓稟主公，呂布已襲破兗州，佔據濮陽，請主公定奪。”
原來呂布自被李傕、郭汜等人打敗後先後投奔袁術、袁紹、張揚等人，但都因爲呂布的傲慢，衆諸侯都不想接納他，無奈之下，呂布只能投靠張邈，張邈的謀士知道曹操率領大軍攻擊徐州後，對張邈說道：“現在天下分崩，羣雄並起，而呂布又有虎狼之勇，若主公能夠趁曹操進攻徐州，兗州空虛的時候，命呂布率領大軍佔據兗州，則霸業可成。”張邈大喜，命呂布率大軍出征。
呂布不愧當世戰神之名，很快率領大軍攻破兗州，佔據濮陽，只有東阿、範縣等三縣被程昱、荀或率領大軍死死地把守，還沒有被攻破。曹仁面對呂布的大軍，多次出戰，皆以失敗而告終，無奈之下，只能發信讓曹操率兵回援。
曹操聽到通信兵的話大驚失色道：“若失去兗州，我等將無家可歸，我們必須馬上回援。”
郭嘉說道：“主公正好賣個人情給劉備，回信說自己退兵回兗州。”曹操按照郭嘉的意見實行，寫了一封書信給劉備之後，便拔寨退兵了。
使者回到徐州，見到陶謙呈上書札，說曹操已退兵。陶謙十分高興，連忙派人請孔融和關羽來城中歇息。當天晚上陶謙在府中，設宴款待幾人，在宴席快要結束的時候，陶謙對着衆人說道：“老夫在這多謝大家能夠趕來相助徐州，老夫年邁，兩個兒子更是沒有什麼大才，我希望玄德能夠接過徐州，讓老夫能夠頤養天年。”
劉備看陶謙又提起了這件事，說道：“陶公，我和文舉兄今天來相助徐州，完全是爲了一個義字，如果現在我接手徐州，天下人還不認爲我是一個不義之人。”其實在來時，陳宮曾向劉備提起過要據徐州，以圖天下，可是劉備沒有同意。
糜竺站起來說道：“現在大漢垂危，使君作爲皇親國戚應該挺身而出爲國效力。徐州人口過百萬，而且十分富足，正好能夠讓使君放開手腳大幹一場，使君就不要推辭了。”
陳登這時也站起來說道：“陶公多病，已不能太過勞累，希望使君能夠接下陶公的擔子，好讓陶公能輕鬆地生活。”
劉備再三推辭，但架不住衆人的盛情相邀，終於點點頭，答應了陶謙的讓位。當天晚上陶謙就讓牧府中的衆人來拜見新州牧，更是向衆人解釋道是自己心甘情願的將徐州讓給劉備的。
第二天陶謙在數萬徐州百姓的面前，將徐州牧的大印交給了劉備，百姓們不明所以，紛紛向劉備叫嚷。陶謙一揮手，數萬百姓瞬間鴉雀無聲，可見陶謙在徐州百姓心中的威望。陶謙看到百姓安靜下來向百姓們講述了劉備皇叔的身份和救援徐州的功績，並說明自己的身體有恙，是自願讓位給劉備的。百姓們這才接受了劉備成爲州牧的現實。
劉備成爲州牧後，讓人將周朝和近萬大軍帶到徐州，命令張飛、周朝掌控徐州軍事，減少百姓賦稅，開墾荒地，劉備更是在徐州城內開始招賢館，一時間各地的人才紛紛向徐州涌進，很快劉備就組建起了自己的班底。
在劉備的精心治理下，徐州的發展蒸蒸日上，百姓們也很快就從戰爭的陰影中走了出來，劉備也真正的得到了徐州百姓的認可。