了警钟，既然荆州、扬州不能急攻，益州又路途遥远，曹操只想想到拿西北开刀。当然曹操起初并不是一开始就剑指凉州，而是打着南征张鲁的幌子。
那马超和韩遂也不是傻子。当时张鲁的势力在关中，马超、韩遂的部分势力也在关中，要打张鲁势必要取道马超、韩遂的地盘。
正好当时有个治书侍御史在出使益州的路上受阻，留在关中，曹操就命荀彧向他问计。听了曹操的决定之后，他摇摇头说道：“凉州这些武夫都是强盗出身，根本就没有什么大志向，如果能保住目前的富贵就心满意足了。所以朝廷只要厚加封赏，别发生什么大变故就不用担心这些人会造反。
这种对手，最好放在最后慢慢收拾。”基于这种对草莽英雄们的本性的认识，他表达离开对曹操此次出征的担忧，如果要率兵出观众，真正应该征讨的是张鲁吧？不少字但是众人皆知张鲁的实力都扎根深山里，道路不通。这样西北这些人恐怕会怀疑主公的意图了。
一旦惊动了他们，这些强悍的两周汉子在这块险要的地盘上反了那可是不妙啊。
荀彧把这个意见转告曹操，曹操闻言笑道：“好，很好！”他就是怕这些人人不反，一直找不到征讨的借口。
果然不出曹操所料，大军一动，西北的军阀都是莽夫，都以为曹操是征伐自己，马超、韩遂等人不愿坐以待毙，十部人马全部反叛，拥众十万，据守潼关。马超一反，在邺城当人质的马腾及其家属全部被牵连下狱。
马超既反，曹操便不再需要幌子，名正言顺的出兵征讨马超、韩遂。
建安十六年七月，曹操再次领兵出征，一个月之后大军来到潼关与马超隔着潼关对峙扎营。曹操深知以马超之勇，加上潼关之险，必定无法正面击破，于是便派人绕过潼关，从背后袭击，打破马超的部署。尽管徐晃竭尽全力还是没有占得便宜。
曹操亲率大军渡渭水更是被马超拦截，差点丢了老命，根本无法渡河建营，后来谋士娄奎给他出主意，用沙子修城墙，浇上水，过一夜，水解成冰，营盘就这样建立起来，才得以顺利度过渭水。
此时马超等人已经是穷途末路，率兵挑战，曹操不理，割地请和，曹操不许。其实曹操也是想不出彻底击溃马超的办法。后来谋士们建议曹操离间马超、韩遂，曹操终于得胜。十月，曹操进军安定，杨秋投降。随后曹操留大将夏侯渊驻长安今陕镇守关中，自率军还师。于是，曹操悉平关中。
对于曹操平定关中，刘琮也是无能为力。好消息就是曹操回去了，并没有攻击张鲁。想必曹操也知道刘琮的意图，攻下汉中，曹刘二人势必会有上千里的疆土接壤。辽东的公孙家族好逃到凉州的马超尚未完全消灭。曹操知道一旦与刘琮开展势必是持久战。在关中消耗不小，他还没有准备好与刘琮决战。
在他的统一大计了，消灭孙权排在更前面，这也是樊城之战留下的后遗症。刘琮入蜀，曹操平关中，其实两种某种程度上达成了默契，谁都没有在南阳地区惹事，两大集团相对和平了很长一段时间。如果曹操平定关中继续南下势必与刘琮刀兵相向！
曹操做出这样的决定其实也是碍于通讯不发达，他不知道刘琮入蜀一年，到底在益州做得怎么样了，如果他知晓被自己怠慢的张松已经投靠刘琮不知道做何感想？