周瑜所部大军，已与曹军张辽部接战瑜所部出兵之前，曾经派人向袁谭请教，详细询问张辽用兵计谋，河北诸战交战过程，因此得知张辽用兵，善于采用骄兵计、埋伏计、诈败。周瑜嘱咐众将，大军开拔之前，必然先派人沿途查看两侧有无伏兵。又要诸将谨慎小心，提防张辽使用骄兵之计，不以贪功为念，不打无把握之仗。
张辽统兵与周瑜所部相战几场，均未占上风。程昱献计道：“纵观金旋诸路主将用兵，善于断人粮道。南皮送至北海军粮，明日即将送到，不如将计就计，派遣少数兵马保护粮草，采用伏兵之计，大胜周瑜一场。”张辽也无其他良策，采纳程昱之计。
次日，南皮押粮军队派人到北海报迅，命令城内兵马接应。张辽让潘凤率领一万兵马前往接应押粮部队，如见周瑜所部前去劫粮，不必与之交战，弃去粮草，率领所部后撤，等待伏兵杀上，再行回军助攻；又命夏侯淳、李典两将各率两万兵马沿途埋伏，见周瑜所部劫粮成功，其军后撤之时，随即杀出冲击；程昱率领三万人马守城；张辽率领四万精兵四处接应。
周瑜此时召集诸将商议军务，细作来报，潘凤率领万余兵马开城门北上，估计是出城接应押粮部队。程普闻言军相持日久，张辽、程昱老将知兵，足智多谋，不易取胜。今可统领兵马前去攻打护粮所部，其军兵少，必可取胜。若是劫得其粮草，城中守军必然被动。”
周瑜摇头道：“张辽用兵多年，每次都会派遣重兵保护粮道，我军又善于劫敌粮草，其一定会用心提防。护粮兵马薄弱，必为其诱兵之计。我等可以将计就计，胜他一场。”
周瑜当即点将，分派任务，命令马岱、程普两将率领四万兵马抢夺其粮草，粮草得手后火将粮车围拢，组成兵阵抵御敌军进攻；邢道荣、蒋钦两将率领四万兵马随于马岱、程普两军之后，伏兵若是势小则不须出战，提防城中重兵出城突袭；赵云率领三万精兵随后接应，周瑜与凌操两人率领七万兵马留守大营。
潘凤接着粮草，率领部下保护粮草返城，见马岱、程普两军出现，命令军士弃去粮草，往后急撤。马岱、程普两将按照周瑜军令，命令手下士兵将粮车聚拢一起，然后结成军阵，迎候敌军。
夏侯淳、李典两将率领伏军已经到位，看到周瑜所部前去劫夺草粮，久去未归。两将知道潘凤兵力稀少，担心其部有所闪失，起兵前往探视，见周瑜所部兵马依傍粮车结阵。两将都身经百战，所谓老将知兵，知道周瑜所部早已做好准备，然而粮草为其掳夺，不能不战而退，见两军兵力相若，指挥部下杀上。
两军混战一阵，潘凤所部兵马从后面杀来，马岱、程普两将见状，分军迎战。两军兵力相若，交战异常激烈。邢道荣、蒋钦两将率领部下距离此地很近，现曹军埋伏兵马出现，人数与马岱、程普所部相近，根据周瑜将令，率领大军从后面往前冲击。曹军兵数本少，又是措手无备之时，不由大败，军阵溃散，损失人马众多。
此时张辽闻听此处战状激烈，率领接应兵马到达，聚拢败军，合兵回击。赵云率领部下又从后面杀来，两军混战多时，张辽所部兵马不支，派人到城中求援，程昱命令副将率领两万兵马出城救援。
张辽后军为赵云所部精兵冲击，军阵已经溃散。赵云英勇无敌，锐不可当，其所到之处，曹军四处奔散。张辽见势不妙，命令各军勿行军阵，都聚集于帅旗之下，溃兵渐渐合拢，战力复苏，与周瑜所部兵马相拒。
周瑜在大营，细作不时前来汇报前方军情，周瑜计算张辽所部兵马大多已经出城作战，手下部将一一现身，城中防卫必然非常薄弱，命令凌操率领二万兵马驻守营寨，周瑜率领大军五万偷袭北海。
此时北海守兵只有一万，程昱因为知道城北正在激战，心中放心不下，率领大部分将士立于北门城墙处，遥观战场局势，丝毫不曾提防此时会有大军攻城。
周瑜大军潜到北海城下，突然同时动，从南门开始展开激烈攻击，南门守兵兵力太少，不久被周瑜部下精兵攀上城墙。程昱得到讯息，欲在率领守军前去救急，周瑜所部已经杀开南门，大军迅进入北海城中。
程昱所部兵力太少，判断敌我力量形势对比，知道非周瑜所部大军敌手，率领守军边战边退，从北门退出城出。程昱挂心张辽战况，命令手下亲兵火报给张辽，又见城中追兵返回，命令部下就近隐藏行迹，就近接应张辽所部。
周瑜统兵杀入城中，随即命令士兵在城中堆积柴火，点起几处冲天火头。此时张辽所部渐趋不支，见到北海城中火起，知道城中有失，士气随即低落下来，周瑜所部兵马趁势攻击，张辽所部四处溃散奔逃。
张辽率领亲兵杀出一条血路，于半途又得程昱所部救应，将领损折不多，两人在半途中会集败军，退往乐陵而去。张辽所部士兵此战损折两万余人，步将潘凤被困，被赵云所部击杀。
周瑜夺得北海之后，命令赵云率领五万兵马攻击北海所辖各县。月余，各县俱下，合郡诸项事务亦整理完毕。金旋因为新下诸郡人才缺少，职务多有空缺，诸路大军元帅需要分神打理政务，损耗精力颇多，起用一批降将，又将河北袁谭所部文武加以配训，利用现有资源补充所需人才。
金旋任命王朗为洛阳太守，辛毗为洛阳守备；贾范为弘农太守、夏侯懋为弘农守备；王粲为谯城太守，田畴为谯城守备；田丰为徐州太守，韩馥为徐州守备；薛琮为下邳太守，张邈为下邳守备；王甫为北海太守，吕旷为北海守备；吕翔为都阳守备。
北海失陷，张辽大军开始陷入被动，因为乐陵战略位置极为重要，张辽、程昱等人统领重兵屯于此城，又命令平原、南皮两郡严密防范，河北整体进入防御阶段。
金旋得到北海后，攻守形势生变化。原来北海兵马直接可以威胁徐州、下邳、都阳三地，现在北海已为辖地，下邳成为内郡，徐州也只是面临定陶曹军，不须再去防范北海曹军前来攻打。