公元194年，曹操率軍攻打徐州，當時鎮守東郡的陳宮趁機勸說張邈背叛曹操，並迎接呂布坐鎮兗州，張邈聽從了陳宮的建議，於是他背叛曹操，並迎呂布為兗州牧，兗州其他郡縣也紛紛背叛曹操，一時間，除了鄄城，以及和范與東阿兩縣之外，其他地方都已經背叛曹操而響應呂布，當時的形勢一下子變得十分緊張，曹操得知消息後，擔心進退兩難，於是立即率軍趕回兗州。在返回的途中，曹操聽聞呂布並沒有攻下兗州州治鄄城，而是駐軍於濮陽，他認為呂布雖然得到了兗州之地，但卻不並能拒險截擊自己的軍隊，反而屯於濮陽，可見呂布不會有太大的作為了。在這樣的情況下，曹操當即率軍攻打濮陽，不過因為呂布與陳宮讓陽大姓氏行反間計，導致曹操輕易入城而被呂布擊敗。
初戰落敗後，曹操製作攻城器械反覆進攻濮陽，後來蝗災四起，曹操和呂布只能引兵退走，暫時息戰。當時袁紹看曹操失去兗州，軍中又無糧草，於是派出使者讓曹操歸附，只要曹操將家屬派送前往鄴城，袁紹就可以支助曹操，由於缺兵少糧，曹操本有同意的打算，但在程昱的意見下，曹操還是拒絕了袁紹的建議。第二年春，曹操再度攻打呂布，他先將呂布在定陶擊敗，又在巨野擊敗了呂布的部將薛蘭和李封，等呂布率軍前來時，戰事已經結束，呂布見無力回天，只能退走，曹操就此誅殺掉薛蘭等三人。後來呂布率領一萬大軍反攻曹操，此時曹操兵力不足千人，但他並未驚慌，而是在營外設伏，以計大敗呂布，並就此收服定陶，在此之後，曹操分兵平定各個郡縣，並逐步將兗州收復，之後，漢室正式冊封曹操為兗州牧，而兗州也再一次回到了曹操手中。
曹操後來會選擇迎接漢獻帝劉協，並與袁紹決裂，其實與這一次兗州之爭有很大的關係。在曹操成為兗州刺史時，正是曹操對袁紹的依附最深的時候，曹操出任兗州是袁紹任命的，在這個時候，曹操的軍事行動一直受到袁紹的影響，當時曹操與張邈私交甚篤，但他們的關係最終破裂，與袁紹對張邈的記恨不無關係。在曹操離開兗州，東征陶謙時，袁紹同樣出兵相助，可見當時曹操與袁紹的利益是分不開的。
但當時袁紹最希望做的事情是擁立劉虞為帝，就此建立新的漢王朝，而這在傳統士大夫看來是極其叛逆的行為，正因如此，在這個時期依附袁紹的曹操也就此失去了對兗州的控制，而當初曹操在關東軍中獨自追擊董卓而建立起的良好形象，也因為依附袁紹而崩塌，支持並追隨曹操的這些士族也因此放棄了曹操。
正因如此，在這件事後，曹操明白了兩件事，一件就是漢室在士大夫心中依舊佔據著相當重要的地位，盲目的改立帝王或者自立為帝是不現實的，正因如此，他才會抓住機會迎接漢獻帝劉協，就此開啟了奉天子以令不臣的生涯。另外一件事情就是曹操如果繼續依附在袁紹麾下，遲早有一天，曹操會喪失所有的獨立性而成為一個普通的將領，正因如此，曹操恢復兗州之後，逐漸與袁紹貌合神離，以至於在袁紹擊敗公孫瓚後，雙方在官渡展開了一場大戰，最後讓曹操贏得了統一北方的機會。
筆者認為，正因為兗州之變對曹操影響巨大，迫使曹操做出改變，他才能迎接漢獻帝劉協，並與袁紹決裂，並在後來一統北方，並建立曹魏政權。