曹军大胜，陶谦所部有近万人被杀，陶谦撤军，向东退到郯县。
对于这场大战，《三国志·武帝纪》里只有十六个字：“秋，太祖征陶谦，下十余城，谦守城不敢出。”同书的《陶谦传》与此大体相同，只是多了十个字：“死者万数，泗水为之不流。”后面这一句翻译过来，大意是：被杀死的接近上万人，尸体阻塞河道，使泗水都要断流了。
早期的正史关于这场战争的记载就只有这二十多个字。可是后来，不知道哪位仁兄把“万数”有意或者无意地改为了“数万”，事情就有点不一样了。到了司马光的笔下，这件事已经演变成了下面的模样：
“秋，曹操引兵击谦，攻拔十余城。至彭城，大战，谦兵败，走保郯。初，京、洛遭董卓之乱，民流移东出，多依徐土，遇操至，坑杀男女数十万口于泗水，水为之不流……鸡犬亦尽，墟邑无复行人。”
一次活埋了几十万人，简直是骇人听闻！
如果这件事真是曹操干的，我们一定把汉魏恶人榜第一名的帽子从董卓头上拽下来给曹操戴上，告他一个反人类罪！
可惜，这不是真相。
由于史料缺乏，还不太清楚这件事是如何从陈寿版演变到司马光版的。在较早一些的桓帝时期，彭城国全部人口不足五十万，当时全国人口是五千多万。经过黄巾起义、自然灾害、战争屠杀，到再晚一些时候，全国人口已锐减到一千多万，此时彭城国的人口想必也已大幅下降。
曹操一边打仗，一边还得派人四处出击，把彭城国全国的老百姓都抓到一块儿，然后全部活埋？真的匪夷所思！
曹操远途奔袭，此时用在彭城的士兵人数充其量也就二三万。攻破彭城后，曹操下令大家先不要打扫战场，也不忙追击敌人，而是干一件更重要的事：每个人分配十多个敌占区抓来的士兵和老百姓，把他们领到泗水河谷里活埋了，干不完活不给吃饭！
即使被抓来的人已有人提前帮忙捆好、绑牢，即使将要被活埋的这些人愿意配合，完成这项任务所涉及的工程量也是巨大的。
坑杀男女数十万口，规模堪比南京大屠杀，你能想象得出来吗？但由于司马光的权威，很少有人动脑筋细想，这样的说法在后世逐渐流行。
不说这桩公案了，且说陶谦退保郯县。曹操继续追击，在郯县以东的武原与陶谦主力部队又进行了一场恶战，再次取得胜利，兵临郯县城下。从鄄城出发到郯县，直线距离已有上千里，曹军远道而来，虽然节节胜利，但自身消耗也很大，士卒减员，战斗力下降。对方已退无可退，拼命死守，曹军攻城不克。
郯县难攻的原因还有一个：城里来了生力军。
陶谦开始还信心满怀，原来想至少也能跟曹操拼一拼吧，但没想到自己的部队在曹军面前竟然如此不堪一击。眼看郯县危急，在曹军围上来之前，他赶紧派人向盟军公孙瓒求救。
袁术被打跑后，陶谦如果再被消灭，公孙瓒对袁绍、曹操南北夹击的战略部署就要落空，所以对陶谦的求救他不能不管。公孙瓒命令距离徐州最近的田楷、刘备驰援郯县。
田楷和刘备分别是公孙瓒任命的青州刺史和平原国相。刘备带着关羽、张飞、赵云等人率先到达，这时候他兵力还很有限，只有一千多人，再加上一些乌桓骑兵，以及数千难民，那阵势不像是来帮忙打架的，倒像是来吃大户的。
但这些都是生力军。兖州军和徐州军已经打了几个月，双方都很疲惫了。郯县因为有刘备的加盟，防守力量明显增强，所以尽管曹洪、夏侯渊等人亲自督战，试图一举拿下郯县，但猛攻了几次，都没能攻下。
长期围城是不现实的，这是敌占区，敌人的后援会越来越多，而自己队伍将面临后勤补给等方面的难题。曹操决定放弃攻城，回师兖州。
郯县攻防战想必给曹操留下了较深的印象，从情报人员的嘴里他也许听到了刘备这个名字。在此之前，他对这个名字可能还比较陌生，但今后他的生命将与这个人紧紧地联系在一起，相知、相交也相斗，一直到死。
在泰山郡方向，曹仁进展得也很顺利，打败了陶谦在那里的部队，收复了开县、华县、费县等地，将“曹统区”的范围扩大到整个任城国和泰山郡。
过了年，在长安的献帝刘协下诏改年号为兴平。兴平元年（194年）春天，曹操结束了为期近半年的第一次远征徐州之战回师鄄城，陈留郡太守张邈亲自到州界迎接他们凯旋。想到半年前出征时生死未卜、曹操以家室相托付的情景，两位老战友不禁“垂泣相对”。