待袁术带人走了之后，曹操便带着士兵来到巨鹿城外，刚才随着皇甫嵩绕城观察之时，他已经选好了一处可以用来挖掘地道的所在，这里是巨鹿城的东南方向，有一片不大的树林，距离城墙大概有不到一里的距离，树林的前边有个几丈高的土包，估计是城中百姓所倒的废土，这个土包正好可以挡住城上黄巾士兵的视线，而挖出来的土还可以运到树林之中，这样也不会被城上的士兵现。
曹操令士兵先是在土包后边挖了个一丈多深的大坑，这样便于后边的操作，然后在大坑的上边架了个木头架子，用绳子吊上柳条筐，将士兵放到坑底，下边的士兵选好方向之后，便开始向前挖掘，而挖出的土则被后边的人用柳条筐装好，系在绳子上拉上地面，再运到树林之中倒掉。
由于曹操安排用来挖洞的士兵人数众多，因此前边的累了，后边的士兵马上换人，所以掘进的度很快，到了当天晚上，这条地道已经向巨鹿方向前进了十几丈远。
为了加快挖掘的度，曹操命人去大营把晚饭送了过来，当天晚上士兵们继续在地道中忙活，好在洞中可以点上蜡烛，外边也看不到，而今天又是二月十六，天上明月当空，将大地照的很亮，丝毫没有影响汉军的掘进度。
曹操回到中军大帐向皇甫嵩汇报前边挖洞的情况和进度，同时建议皇甫嵩为了防止城中的那些黄巾士兵出城巡查，明天便派一支五千人的骑兵队伍从城南向巨鹿南门进，看看城中士兵的反应，另外为了防止他们还有外援，还要在巨鹿城官道通达的各个方向多派探子打探消息，防止新军被太平道信徒从两面夹攻，或是被前来救援的其他太平道信徒偷袭。
皇甫嵩同意了曹操的建议，看天色已晚，二人又一道在大营中巡视了一遍，命令各处的明岗暗哨加强戒备，不得麻痹大意，以防城中的黄巾士兵前来劫营。
到了第二天的早晨，曹操早早起来，到还在继续挖洞的地方看了看，同时也派人为他们送去了早饭，这一晚由于士兵是轮番上阵，因此掘进的度比白天还快，目前地洞已经向前伸展了六七十丈远，估计今天再挖上两天两夜，到了后天这条地道肯定能挖到城中。
曹操夸奖了那些士兵几句，让带头的军侯继续领着大家挖洞，同时也在周围做好警戒，防止有人现这条计策可就不灵了。
回营见过皇甫嵩之后，两人便带着五千骑兵，来到了巨鹿城南门之外。
城上的黄巾士兵看到城外来了大批官军的骑兵，这些从未打过仗的黄巾士兵早已经吓得乱了阵脚，有人忙去报告守城的将领，现在在南门负责守城的大将，名叫程远志，也有些武力，看到手下士兵慌乱，说是官军的大队骑兵到了，程远志忙派人去张角府中给张角送信，同时自己也上了城墙，观看外边汉军的情况。
一看果然有大批官军的骑兵在城外列阵，从旗号上看，这支部队是大汉新军，带头的将军有皇甫和曹字两面大旗，程远志虽然心中也是惧怕，但看城外的官军也就是五六千人，比城内五万多人的黄巾士兵少多了，而且他们的队伍之中也没有什么攻城的器械，没什么好怕的，于是程远志的劲头又上来了，高声招呼手下的士兵道：“弟兄们，准备好长弓羽箭，还有滚木礌石，官军人少，又都是骑兵，没办法攻城，所以大家都不要怕，他们奈何不了我们。”
听了程远志的话，那些黄巾士兵想想也对，于是初经战阵的这些太平道信徒逐渐平静了下来，恐惧的心情也逐渐被心底升起的渴望与官军交战的
狂热情绪所代替，一时间城墙上的黄巾士兵纷纷狂呼乱叫，向城下的汉军挑衅，气焰十分嚣张。
很快，得到消息的张角也带着鬼影、张梁三人上了城墙，看到远处的官军骑兵，还有那几面大旗，张角几人因为知道朝廷官军的情况，所以知道是官军的那支新军到了，而领兵的大将从旗帜上便知道是右中郎将皇甫嵩和骑都尉曹操二人。
鬼影看到官军人数不多，便对张角道：“教主，我看他们人数也不是很多，要不然我带上一万士兵出城与他们会会如何？”
“师弟不可，你看他们的武器护具可比我们强多了，而且我观这支军队进退有度，士兵个个镇定自若，肯定是受过良好的训练，再加上他们是骑兵，我们现在城中只有不到五百的骑兵，你想以步兵对骑兵，必败无疑，我看咱们还是坚守城池，等到了二十日起事之后，我估计周围的援兵也该到了，那时候我们再里应外合，必可将官军一鼓击败。”
鬼影听张角说的有理，心中也佩服便道：“是，教主高明，鬼影受教了。”
张角又对程远志道：“程将军，你命令手下士兵紧闭城门，没有我的命令任何人不得出城与官军交战，他们并没有带攻城的云梯等物，因此不会贸然攻城，要是他们真的敢来攻城，你们就用弓箭和这些滚木礌石对付他们，告诉弟兄们不要害怕，他们这几千人根本没有破城的可能。”
程远志得令，命令城墙上的黄巾士兵做好准备，坚守城池，张角等人又看了一会儿，城外的官军似乎也觉得无从下手，便慢慢向后撤退了。
远处的皇甫嵩和曹操也看到了张角等人上了城墙，只是离的远看不清楚，但估计应该是张角等人也在观察官军，这样自己的目的也达到了，于是皇甫嵩传令收兵，骑兵队撤回大营，但留下一些探子在这里监视城内黄巾士兵的动向。
中午吃饭的时候，有探子回到官军大营向皇甫嵩报告，在巨鹿城西大约三十里的地方，有一队穿着皮甲，拿着长矛大刀的士兵正向巨鹿方向前进，人数大概有四五千人，只是队伍很乱，领头的是个手拿大刀的中年汉子。
时候不大，从城东方向也传来消息，那边也有一批似乎是太平道的信徒正在向巨鹿城挺进，只是人数更多，接近一万人，领头的将领有两个，手中拿着大刀和长枪。
得到消息的皇甫嵩对曹操道：“孟德，看来是张角的援军到了，反正现在城中的太平道士兵是不敢轻易出城与我们交战，那我们便来个围城打援如何？先把这一万多人消灭了，也免得将来我们还要四面受敌。”
“将军所言极是，操估计未来几天，还会有太平道的信徒前来巨鹿救援张角，我们在地道挖好之前，也不宜轻易攻城。一会儿我再派些士兵去那处树林之外，故意砍些树木，让咱们的士兵做出正在制造云梯的样子来，这样估计城中的那些黄巾士兵更会相信我们是在准备攻城，而我们就可以借这个机会，我与将军分兵两路，将张角的那两路援军先消灭了。”
于是二人又就分兵之事商议了一番，决定由皇甫嵩带着五千骑兵和三千弓箭手，前去巨鹿城东埋伏，将从那个方向过来的近万人的援军消灭；而曹操则带着六千名步兵，其中有两千名弓箭手、四千名长枪兵前往城西埋伏，将这个方向过来的那五千人尽数杀光，其余士兵除了留下两千人驻守大营外，其余的士兵都到官军挖地道的那片树林之外，做出一副砍树制造云梯的假象，以迷惑城中的黄巾士兵。
再说曹操领着六千步兵，从巨鹿城南绕到城西，走出去
大约不到十里，便来到了一片树林之外，曹操看着那片茂密的树林虽然不大，但足够四五千人的队伍进入其中，不禁心生一计，派士兵多准备些干柴枯草等易燃之物，堆在树林之中，等那些援军进入树林之后，便将这些易燃之物点燃，到时候埋伏在林外的汉军士兵就在林外埋伏，看到逃出来的太平道信徒便用弓箭将他们射死便是。
等曹操这边准备好了，没多长时间便看到一队毫无章法、乱七八糟的队伍从远处走了过来，这群人与其说是一支部队，倒不如说他们是一群散兵游勇来的恰当，而且他们手中拿的，除了一部分人手中拿的是长矛大刀外，更多的人手里拎着的，是锄头、镐头等农具，最可笑的是还有一些人拿着镰刀，所以不明就里的人看了，还以为这是一群下地干活的农民呢，而他们还在嘻嘻哈哈的打闹，更看不出一点儿军队的影子。
看到这些人的情况之后，曹操长出了一口气，看来该着自己立功，就这些流民一样的太平道信徒组成的军队，根本不会是自己的对手，现在自己本来手中的士兵人数就比他们多，还占了天时地利的优势，恐怕一会儿大火一起，这帮人就会作鸟兽散，那时候自己带着人跟在后边追杀就是了。
果然事态的展正如曹操所料，林中大火一起，那些太平道的士兵顿时乱作一团，四散奔逃，可是出了树林便被曹操带着的弓箭兵用弓箭射死了大半，剩下的慌不择路，四下奔逃，而曹操带着新军士兵跟在他们的身后，远的就用弓箭攻击，追上的便是一枪刺到，没过多长时间，除了一开始见机不妙，那个领头的骑着匹劣马的将军带着几人向来路逃跑了以外，这支四千多人的太平道信徒杂兵便被曹操消灭的干干净净，而且大部分是在林中丧生在火海之中，树林外逃出来的少部分乱军也被曹操带人消灭殆尽，现在自己的部队根本没办法收容俘虏，因此曹操下令打扫战场的士兵看到有没死的太平道信徒，便给他们补上一刀，免得留着他们还要耗费自己部队的粮食，还要派人看着他们，无形中会使自己的部队减员。
等大火烧完了，树林外的战场也打扫完了，只是这些太平道信徒手中也没什么好东西，因此新军这次虽然大获全胜，烧杀了四千多乱军，但却没有得到什么像样的战利品。
等曹操回到大营之后，皇甫嵩很快也带着手下的士兵回来了，看情形也是一场大胜，只是队伍中有一些伤员，看来那边的战斗要比曹操这边激烈一些，毕竟新军士兵也有了一定的伤亡。
原来巨鹿的东边是一片平原，因此皇甫嵩只好在那些援军的必经之路上将骑兵列好阵型，弓箭兵在他们的身后隐蔽，当那些太平道的士兵到了之后，看到有汉军挡住了他们的去路，这路援军的领是韩忠和高升，两人担心巨鹿城中张角的安全，因此也顾不得自己部队的素质远逊于官军的事实，指挥着自己的部队向官军起了进攻。
他们刚刚冲到离官军还有一百步距离的时候，骑兵队伍后边的弓箭兵在皇甫嵩的命令下，同时向这支不知死活的太平道军队射箭，三千支羽箭落在他们的头上、身上，顿时带走了上千条性命，而这些太平道士兵看到同伴被射死，虽然心中也害怕，但后边的高升和韩忠二人拼命驱赶他们继续前进，还喊着等近了他官军的弓箭就没用了，于是这支乱军在被官军的弓箭兵射了三轮羽箭之外，在地上留下了近三千具尸体，不过剩下的六千多人也冲到了官军的面前。
这支骑兵队也装备了皇甫嵩从幽州刘备
处买来的斩马刀，看到乱军已经到了面前，皇甫嵩举起手中的大刀，高声命令骑兵冲锋，顿时只见五千骑兵举起手中的斩马刀，一片烂荧荧的光芒在刀锋上闪烁，眨眼之间官军便冲入了乱军之中。
韩忠高升带着的这批援军装备比另一支援军好不了多少，因此与新军刚一接触，马上便被砍到无数，只见战场之上到处都是飞溅的鲜血，还有不时飞上半空的头颅和断肢残臂，开始的时候这些太平道信徒毕竟是第一次上战场，而遇到的又是朝廷现在战力最强的新军，因此吓得几乎忘了还手，但很快他们就明白了，不还手就只能任官军宰杀，于是他们也开始三五成群的抵挡官军的进攻，还不时向官军还击，这种近身肉搏战中，双方人数又比较接近，虽然新军是骑兵，但时间长了，地上到处都是尸体，反而影响了官军马匹的灵活性，有战马被尸体绊倒的新军士兵摔在地上，马上便有很多乱军涌上去，尽管每次击杀一名汉军士兵，太平道信徒要付出几条性命，不过也令新军士兵有了一些伤亡。
时间一长，双方战力的高下便显现了出来，后边督战的高升和韩忠一看情况不妙，再不跑恐怕自己也难逃性命，于是二人慌忙拨转马头，朝着来路逃跑了。而剩下的乱军看到主将逃跑了，也放弃了抵抗，跟着他们往来路逃窜，只是他们两条腿如何跑得过身后骑马的新军士兵，结果到了最后，双方的对战变成了一场一边倒的屠杀，官军跟在逃跑的太平道信徒身后，追上去便是斩马刀一挥，顿时一颗头颅飞上半空，到了最后，除了骑马的高升和韩忠逃了出去，其余的近万名太平道信徒都成了新军士兵的刀下亡魂。
皇甫嵩看到战局已定，命令手下中军官去清点新军士兵的伤亡情况和斩杀敌人的情况，同时他也和曹操一样，命令手下的士兵将战场上没死的太平道信徒尽数杀死，不留活口。
清点完官军的伤亡情况，中军官向皇甫嵩做了汇报：“禀告将军，新军士兵共战死三百一十六人，重伤二十三人，轻伤八十五人，斩杀乱军九千八百多人。”
新军的第一仗便斩杀了近万敌人，自己的死伤不过四百多人，可以说是一场大捷，皇甫嵩命令中军官将新军将士的功劳记上，然后将战场上的乱军尸体挖了几个大坑埋了，至于战死的新军士兵，则是为他们单独挖了一个大坑埋在一起，同时还堆起了一座大坟，便于将来祭奠，做完了这些之后，皇甫嵩带着官军和伤兵返回了大营。