曹操盡起兗州之兵，號稱十萬（實則五六萬），以夏侯惇為先鋒，殺氣騰騰，直撲徐州。復仇的怒火與擴張的野心交織，使得這支軍隊如同出閘的猛虎，勢不可擋。
檄文所至，徐州震動。陶謙年事已高，本就性格溫厚，不擅兵事，聞聽曹操大軍壓境，又驚又懼，急召麾下文武商議。別駕糜竺、典農校尉陳登等人，雖竭力安撫，但面對曹操的虎狼之師，亦感力不從心。陶謙麾下大將曹豹，雖有些勇力，然統兵才能平庸，難當大任。
曹操大軍入境，勢如破竹。復仇心切的曹軍，在“為父報仇”的旗號下，展現出驚人的破壞力。沿途城池，或降或破，曹軍所過之處，燒殺搶掠，雞犬不留，以洩其憤。彭城、傅陽等重鎮相繼失守，徐州西部屏障盡失，曹操兵鋒直指徐州治所郯城。
陶謙親自登城督戰，見城外曹軍連營數十里，旌旗蔽日，殺氣盈野，心中更是惶恐。曹豹率軍出城迎戰，被夏侯惇、于禁聯手殺得大敗，損兵折將，狼狽逃回城中，緊閉城門，不敢再出。曹軍將郯城團團圍住，日夜攻打，雲梯、衝車、投石機輪番上陣，郯城城牆多處破損，守軍傷亡慘重，形勢岌岌可危。
就在陶謙絕望，準備自縛出降，以保全城百姓（或部分官員已生異心）之際，一個意想不到的轉機出現了。
這一日，陶謙正與糜竺、陳登等在府中愁眉不展，忽聞衛士來報，言城外有一支兵馬，打著“漢室宗親劉備”的旗號，前來救援，已衝破曹軍外圍防線，抵達城下。
“劉備？”陶謙一愣，。“他有多少兵馬？”
“回使君，看旗號兵馬，不過三五千人，且多為步卒，衣甲不整。”衛士答道。
眾人聞言，皆露失望之色。三五千疲敝之卒，如何能解十萬大軍之圍？
陶謙此時已是病急亂投醫：“速開城門，迎劉備入城！”
城門開啟，劉備率領關羽、張飛及數千兵馬，魚貫而入。陶謙親自出迎，只見劉備面容清癯，神色疲憊，但目光堅定，身後關羽、張飛，一者面如重棗，威風凜凜，一者豹頭環眼，氣勢逼人，雖風塵僕僕，卻難掩其英武之氣。
“玄德！徐州危難，承蒙不棄，率兵來援，陶謙感激不盡！”陶謙上前，執手垂淚。
劉備連忙還禮，神色肅然：“陶使君乃朝廷命官，仁厚長者，今遭此無妄之災，備身為漢室宗親，豈能坐視？雖兵微將寡，亦願與使君同生共死，共抗曹賊！”
入府坐定，陶謙將徐州危急形勢一一告知，言語間充滿絕望。劉備聽罷，沉吟片刻，道：“曹操勢大，復仇心切，其鋒銳不可當。然其懸師遠征，糧草轉運艱難，且濫殺無辜，已失民心。我軍雖少，然郯城城高池深，若能堅守不出，挫其銳氣，同時聯絡青州田楷、北海孔融，使其襲擾曹操後方，待其師老兵疲，必有可乘之機。”
“玄德所言甚是！”陳登介面道，“曹軍殘暴，徐州百姓恨之入骨。若能堅守，民心可用！”
“只是……曹軍攻城甚急，城中守軍已疲，恐難久持。”陶謙憂心忡忡。
“使君勿憂！”張飛聲如洪鐘，挺身而出，“俺老張與二哥，願率本部兵馬，守把城門！曹操若來，管教他有來無回！”
關羽亦撫須頷首，丹鳳眼中寒光一閃：“關某之刀，久未飲血，今日正好拿曹軍祭刀！”
劉備看向陶謙，目光堅定：“備願與二位賢弟，親臨戰陣，守衛郯城！只要備有一口氣在，絕不讓曹軍踏入郯城半步！”
陶謙見劉備三人如此忠義勇烈，心中大慰，感動不已，當即授權劉備，總領郯城防務，關羽、張飛為副將，城中兵馬，皆聽其調遣。
劉備接手防務後，立刻展現出其非凡的統兵才能與堅韌不拔的意志。他首先安撫守軍，提振士氣，將城中青壯組織起來，協助守城。又親自巡視城防，修補破損城牆，多備滾木礌石、火油金汁。
次日，曹操得知劉備入城，冷笑不已：“織蓆販履之輩，也敢螳臂當車？傳令攻城，今日必破郯城！”
曹軍再次發起猛攻。夏侯惇、于禁親自督戰，攻勢如潮。劉備坐鎮城樓，指揮若定。關羽、張飛各守一門，身先士卒。
張飛守把西門，見曹軍架起雲梯，蟻附而上，怒吼一聲，手持丈八蛇矛，立於城頭，如同門神。曹兵冒死攀上，被張飛一矛一個，挑落城下，無人能近其身。張飛殺得性起，竟奪過士兵手中長弓，連珠箭發，射殺曹軍數名指揮校尉，曹軍攻勢為之一滯。
關羽守把南門，曹軍以衝車撞擊城門。關羽命士兵以巨石堵塞門洞，又親自率刀斧手，從側面突襲曹軍攻城部隊。關羽青龍偃月刀所向披靡，曹軍紛紛辟易，衝車被毀，攻城受挫。
劉備則親率士卒，用弓弩、滾石、熱油，抵禦正面之敵。他雖武藝不及關張，但臨危不亂，指揮有方，更兼身先士卒，與士兵同甘共苦，極大地鼓舞了守軍士氣。守軍見主將如此，皆奮力死戰，竟將曹軍一波波兇猛的攻勢，硬生生擋了回去。
激戰數日，曹軍傷亡慘重，郯城卻巋然不動。曹操聞報，又驚又怒。他沒想到，這個昔日酸棗會盟時被自己輕視、連大營都進不去的“大耳賊”劉備，竟有如此能耐，更兼有關羽、張飛這等萬人敵的猛將相助。
“劉備……關、張……”曹操站在帥帳前，遙望郯城，目光陰沉，“倒是小覷了你們。”
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