投，大喜过望，当即任命他为裨将军，让他继续率领自己的部下。曹操是个知人善任的人，他知道徐晃不仅勇猛，而且有谋略、懂军纪，是个难得的将才。而徐晃也没有辜负曹操的信任，从此开始了他南征北战、建功立业的传奇生涯。
归顺曹操后，徐晃很快就证明了自己的价值。在曹操统一北方的过程中，几乎每一场关键战役都能看到他的身影，他就像一把锋利的手术刀，总能精准地插在敌人最薄弱的地方，立下赫赫战功。
公元200年，官渡之战爆发，曹操与袁绍两大势力在官渡对峙，一场决定北方命运的决战就此展开。
袁绍兵多粮足，实力远胜曹操，曹操虽然奇袭了袁绍的粮仓乌巢，但袁绍依然有大量粮草源源不断地运往前线，其中最关键的一支粮队由大将韩猛率领，数千辆粮车浩浩荡荡，一旦抵达前线，曹操的处境将更加艰难。
就在曹操愁眉不展的时候，徐晃站了出来，他对曹操说：“韩猛勇而无谋，轻敌少备，咱们可以派一支精锐部队突袭粮队，烧毁粮草，这样袁绍的军心必然大乱，咱们就能趁机取胜。”
曹操一听，当即拍板：“好！就依公明之计！”他任命徐晃和史涣为将领，率领一支轻骑兵，连夜出发，奔袭韩猛的粮队。
徐晃深知这次任务的重要性，他率领部队昼伏夜出，避开袁绍的巡逻兵，一路疾驰，终于在故市（今河南郑州西北）追上了韩猛的粮队。韩猛果然如徐晃所说，防备松懈，根本没想到曹操会派军突袭。徐晃一声令下，将士们如猛虎下山，直冲粮队，韩猛的部下毫无防备，顿时乱作一团。
徐晃没有恋战，他指挥部队重点焚烧粮车，一时间，火光冲天，浓烟滚滚，数千辆粮车化为灰烬。韩猛见状，气得哇哇大叫，率军反扑，可徐晃早有准备，他一边指挥部队继续烧粮，一边亲自率军抵挡韩猛的进攻。经过一番激战，韩猛大败而逃，徐晃率领部队全身而退。
这场奇袭堪称官渡之战的转折点之一。袁绍的粮草被烧，军心大乱，士兵们士气低落，再也无心作战。曹操趁机发动总攻，一举击败袁绍，奠定了统一北方的基础。战后论功行赏，徐晃“功最多”，被进封为都亭侯——这是他第二次获得都亭侯的爵位，足以见得曹操对他的重视。
在官渡之战中，徐晃还参与了解白马之围的战役。当时袁绍派大将颜良围攻白马，曹操派张辽、关羽为先锋，徐晃随同出征。在战场上，徐晃与张辽、关羽密切配合，奋勇杀敌，最终击破颜良的部队，成功解了白马之围。虽然在这场战役中，关羽“斩颜良于万军之中”的表现更为耀眼，但徐晃的战功也不容忽视，他在战场上的沉稳指挥和勇猛作战，为战役的胜利立下了汗马功劳。
官渡之战后，曹操开始着手平定河北，消灭袁绍的残余势力。在平定河北的过程中，徐晃再次展现了他不仅是个猛将，更是个有政治远见的智将。
当时，曹操的大军进攻易阳（今河北永年西），易阳县令韩范表面上表示投降，实际上却紧闭城门，固守待援。曹操的部下都主张强攻，认为韩范反复无常，必须严惩。可徐晃却力排众议，他对曹操说：“现在袁谭、袁尚还没有被消灭，河北各地的城池都在观望，如果咱们今天强攻易阳，杀了韩范，那么其他城池的守将都会认为投降也是死，必然会拼死抵抗，到时候咱们平定河北就会付出更大的代价。不如咱们招降韩范，对他加以安抚，这样其他城池的守将看到投降有好处，自然会望风而降。”
曹操一听，觉得徐晃说得很有道理，当即采纳了他的建议。徐晃于是亲自写信给韩范，陈述利害，劝他真心归降。他把信绑在箭上，射进易阳城内。韩范看完信后，果然被徐晃的诚意打动，最终决定打开城门，真心归降。
就这样，徐晃不费一兵一卒就拿下了易阳，而且还为曹操争取到了河北各地守将的信任。此后，