中平五年(188年)八月，漢靈帝開始設置西園八校尉。任命小黃門蹇碩為上軍校尉，虎賁中郎將袁紹擔任中軍校尉，屯騎校尉鮑鴻擔任下軍校尉，議郎曹操擔任典軍校尉，趙融擔任助軍左校尉，馮芳擔任助軍右校尉，諫議大夫夏牟擔任左校尉，淳於瓊擔任右校尉，都由蹇碩統一指揮。
效力袁紹
後來，淳於瓊追隨袁紹，成為其麾下將領。
興平二年(195年)冬天，漢獻帝劉協在曹陽被李傕等人追逼，沮授勸說袁紹：「將軍世代擔任朝廷宰相，歷代以忠義輔助國家。現在天子四處流離，宗廟被破壞，但觀察各州郡，雖然外表打著義兵的招牌，內心實際打對方的主意，就沒有憂慮關注國家為百姓著想的意思。而且冀州城大體平定，軍隊強大，士人歸附，去西邊迎接皇上，將鄴縣作為皇宮，挾制天子而號令諸侯，畜養兵馬來討伐不向王庭朝拜的人，有誰能夠抵禦呢?」袁紹準備聽從沮授的計策。淳於瓊和郭圖阻止說：「漢朝王室衰敗，為時很久了。現在想振興王室，不也太難了嗎?再說，英雄同時興起，各自佔領州郡，聯合聚集徒眾，動輒有上萬人，這正像秦朝失去帝位，先得到的人成為天子。現在接來天子，動不動就要上書奏聞皇上，服從則權力太小，不服從則違抗皇命，這不是一種好辦法。」沮授說：「現在接來天子，在道義上是合理的，在時機上是合宜的。如果不早決定，必定有其他人先去迎接。權變不可失去時機，成功不可嫌其快速，希望您考慮。」漢獻帝劉協的登基本來不合袁紹的意願，所以袁紹沒有採納。
官渡初戰
建安四年(199年)，沮授諫阻與曹操決戰，違背袁紹的心意，郭圖等進讒說：「沮授監管內外，威權震動三軍，如果他逐漸強盛，用什麼辦法控制他呢?臣下與君主權力一樣，國家就滅亡，這是《黃石》書中所忌諱的。再說，統率外面軍隊的人，不宜參預內政。」袁紹於是將沮授統管的職權分為三個都督，讓沮授和郭圖、淳於瓊每人主管一軍，但未來得及實行。
建安五年(200年)，淳於瓊與顏良、郭圖攻白馬，遭曹操輕兵掩襲，倉猝逆戰，主將顏良被斬，淳於瓊軍敗而走。兩軍對峙於官渡。
同年十月，袁紹使淳於瓊率兵萬餘，押運糧車，宿營北四十里之烏巢，沮授建議派出蔣奇在其外圍，以為巡邏，袁紹沒有聽從。
力戰身死
正當官渡之戰處於對峙之際，袁紹謀士參謀許攸因家人犯法被捕而投靠曹操，並告訴曹操關於袁軍糧草內部的一切秘密。
曹操聽後，留下曹洪、荀攸防守大營，親自率領五千名步騎兵出擊。軍隊一律用袁軍的旗號，兵士嘴裡銜著小木棍，把馬嘴綁上，以防發出聲音，夜裡從小道出營，每人抱一捆柴草。經過的路上遇到有人盤問，就回答說：「袁公恐怕曹操襲擊後方輜重，派兵去加強守備。」聽的人信以為真，全都毫無戒備。到達烏巢後，圍住袁軍輜重，四面放火，袁軍營中大亂。正在這時，天已漸亮，淳於瓊等看到曹軍兵少，就在營外擺開陣勢，曹操進軍猛擊，淳於瓊等抵擋不住，退守營寨，於是曹軍開始進攻。
袁紹聽到曹操襲擊淳於瓊的消息，派輕兵去援救淳於瓊，而派重兵進攻曹軍大營。袁紹增援的騎兵到達烏巢，曹操左右有人說：「敵人的騎兵逐漸靠近，請分兵抵抗。」曹操怒喝道：「敵人到了背後，再來報告!」曹軍士兵都拚死作戰，於是大破袁軍，斬領將眭元進、韓莒子、呂威璜、趙叡等首級，割下淳於瓊的鼻，殺士卒千餘人，將他們所有鼻割下，連同牛、馬的舌頭一同送往袁軍，袁軍將士大驚。此戰，曹軍還燒掉袁軍全部存糧。
淳於瓊為曹將樂進所虜獲，被帶到曹操面前。曹操問淳於瓊說：「你今天弄成這樣，是什麼源故?」淳於瓊答：「勝負乃天所控制的，問我幹什麼?」曹操想要留下淳於瓊性命，許攸勸諫說：「以後他照鏡子(看到自己的鼻子被割了)，不會忘記今天的(恥辱和仇恨)。」聽完，曹操同意殺淳於瓊。