赤壁一战，曹操惨败，所率兵马伤亡大半。但这并没有从根本上动摇曹操经营北方多年所打下的根基，退回许都后的曹操仍然拥有天下第一的实力，俯视群雄。汉献帝建安十六年（211），略作休整的曹操又开始了新一轮平定天下的征程，这一次，他的目标是西北的马超与韩遂。
曹操“打草惊蛇”
赤壁惨败，曹操大军伤亡惨重，曹操侥幸逃生，荆州得而复失。但由于赤壁之战曹军中首当其冲的是大量新降的荆州水军，因而如此一场惨败，并没有对曹操自北方带来的原有精锐部队造成过于严重的折损，曹操的元气也因此并没有遭到根本性的动摇——他仍然是天下最强大的势力。
回到许都后，曹操痛定思痛，深刻地总结了兵败的原因，并花大力气整顿政务和吏治，以图最快速度回复实力。曹操先是针对朝廷选官以清廉为前提的旧制，下令应放宽标准，“唯才是举”，最大规模地网罗人才；接着，他又针对朝野对其专权过甚的指责，主动向朝廷退回了自己三分之二的食邑，以此拉拢人心。此外，他还命人在邺城铸造了辉煌宏伟的铜雀台，以巨大的工程来标注自己的功德，崇大自己的声望。
汉献帝建安十六年（211），赤壁之战结束仅仅两年后，实力得到恢复的曹操决定再一次发动平定天下的战事。他命令司隶校尉钟繇起兵西征，讨伐割据在汉中地区的诸侯张鲁。
就在曹操下达讨伐张鲁命令之初，部下高柔便表示了自己的反对意见。高柔认为，大军兴师动众地西征张鲁，必定会惊扰到关中地区的其他诸侯势力，这些诸侯表面上臣服于朝廷，但实际上各自割据，他们见到曹操的大军前来，一定会怀疑是来讨伐自己的，于是必定相互煽动造反，如此一来局面就不好收拾了。但面对高柔的劝谏，曹操似乎自有主意，并不采纳。
结果果然不出高柔所料，未等钟繇兵至，关中的马超、韩遂、侯选、程银、杨秋、李堪、张横、梁兴、成宜、马玩等十部兵马相继造反，兵力达到十万之众，屯据潼关与曹军对抗。
造反部队不断增多，就在群臣对局面的迅速恶化感到懊悔之时，曹操却面露喜色。诸臣大惑不解，曹操道出了自己心中真正的“算盘”：“关中地处偏远，如果这些反叛的势力各自据守险要，我要征讨他们，没一两年是不可能成功的。如今都来齐了，人数虽多，却群龙无首，各不服从，我就可以一举歼灭他们了，我是因此而高兴。”
征讨张鲁，不过是个幌子，打草惊蛇，曹操的真正目标，是关中诸强。
渭南之战
渭南，是指今陕西省关中地区渭河平原的东部，黄河、渭河、洛河三河交纵，自古就是兵家必争之地。东汉末年，这一地区由一干关中豪强所控制，他们虽表面归顺朝廷，实则武装割据，其中以马腾、韩遂实力最强。曹操为加强对这一地区的控制，曾将马腾召入许都做官，而马腾则将部属交给自己的儿子马超继续统领。
汉献帝建安十六年（211）七月，曹操亲率大军赶到潼关，与马超、韩遂等人在潼关两侧扎营对峙。曹操一面命人急攻夺下潼关，一面派遣大将徐晃和朱灵带领四千步骑兵不动声息地偷偷渡过蒲阪津（今山西永济、陕西大荔之间的黄河渡口），在黄河西岸建立了渡河的桥头堡。之后，曹操率大军出潼关，渡黄河。也许是过分轻敌的缘故，曹操命令士兵先行渡河，而自己则与百余名亲兵留在后边断后。然而，关西兵士的强悍并非吹嘘而来，马超见曹操渡河如此情形，急令万余名步骑兵以迅雷不及掩耳之势冲向曹操。马超的部队能冲善射，一时间，曹操面前箭如雨下。危急时刻，曹操仍故作镇定地在帐中稳坐，多亏他的亲兵队长许褚及时出现，才遮护着曹操退出营帐，撤向岸边。
离间韩马
曹操军马过黄河后，沿河道竖起栅栏，一路向南进兵，战略上取得了主动。马超、韩遂等人只得退守渭口（今陕西华阴境内），隔渭河与曹操对峙。曹操命人多设疑兵吸引敌人视线，暗中用船装载士兵，在渭河上搭建浮桥，趁夜渡过渭河，进一步进逼马超等人。他料到马超必定连夜前来攻营，于是设置伏兵，一举击破马超的军队。马超、韩遂等人败走，遣使送信给曹操割地求和，曹操不许。
九月，曹操再次率军渡过渭河，与马超、韩遂决胜。马超屡次营外挑战，曹操坚守不出，马超欲求急战速胜而不得，焦躁中再次提出割地求和的请求，并承诺送去人质。曹操的谋臣贾诩建议可假意应允马超的请求，曹操询问其故，贾诩回答道：“离间计而已。”曹操听后会心一笑：“明白了！”于是接受了马超的求和要求。
不几日，曹操约请韩遂阵前见面。曹操与韩遂曾有旧交，曹操于是故意骑马凑上前去与韩遂交谈，两人举止亲密，谈论的话题丝毫不涉及军事，都是些昔日交往当中的轶事，说得二人不时抚掌欢笑。当时有很多关中地区的兵民围观，人群争先恐后，曹操见状大笑着对他们说：“你们想看看曹丞相么？也还是个人嘛，没有四个眼睛两张嘴，不过是有很多智慧罢了！”
曹操与韩遂亲密交谈的事很快就传到了马超的耳朵里。心生疑忌的马超等人向韩遂质问二人说了些什么，韩遂回答没有什么，这更加重了马超等人的怀疑。又过了几日，曹操又给韩遂写信，信中的字句多处特意做了涂改的模样，做成仿佛是韩遂看后修改的一般。这封信同样也被马超等人看到，马超等人对韩遂的怀疑越来越重。
曹操的离间计有效地激化了马超与韩遂之间的矛盾，分化了关中各路反叛部队。曹操见时机成熟，主动出击，与马超、韩遂等人进行决战。曹操先以轻骑兵向敌人挑战，待敌人倾巢而出，然后出动精锐的骑兵两翼夹击，大破敌军。已经分崩离析的关中部队被曹操彻底摧毁，首领成宜、李堪等人死于乱军之中，而马超、韩遂则带着残部逃往凉州去了。曹操取得了渭南之战的胜利。
马超归降刘备
马超兵败渭南后，带领残部向西联结西北少数民族势力，继续对抗曹操。在少数民族部队的帮助下，马超又攻杀了曹操的凉州刺史韦康，占据了冀城。他自称征西将军，领并州牧，声势一度复起。然而由于其生性暴烈野蛮，因此搞得人心尽失，众叛亲离，在韦康旧部的攻击和自己属下的背叛下，马超再次被赶出了凉州。
行迹狼狈的马超走投无路，投靠了汉中的张鲁。然而张鲁妒忌马超之能，几度想要加害于他。恰逢此时，益州传来刘备包围成都的消息，马超于是离开张鲁，投奔刘备而去。刘备欣赏马超的勇武和他在西北一带的威名，大度地接纳了他，并委以兵马，令其协助攻打成都。而马超也不负所望，自此在刘备帐下安心服侍，成为日后蜀汉的开国名将之一。
娄圭以水筑城
渭南之战中，曹军每次渡河，都会遭到马超手下骑兵的突击骚扰，因此经常无法顺利地建立起牢固的营垒，而当地又多沙土，无法进行垒筑。面对这个难题，谋士娄圭向曹操提出一条妙计：利用北地气温寒冷的条件，用沙土堆成土垛，然后向上浇水，水冷成冰，如此一夜就可以建起一座城防。
曹操采纳了娄圭的计策，他命人从河中运水，连夜浇水筑城。到了第二天一早，果然建起了一座城防。自此，曹军渡河便再不受敌人骚扰之苦了。
