反董卓联盟期间，袁术的部将孙坚自长沙一路北上，先后杀了荆州刺史王睿和南阳太守张咨，自此，袁术稳稳当当地占据了荆州最靠北的南阳郡，而且几乎将身后整个荆州都划入势力范围。根据《后汉书》记载，南阳有三十七城，五十万户，总计超过二百四十万的人口，不论是农业、手工业还是商业都十分发达，是东汉第一大郡，南阳郡旁边的豫州汝南也有三十七城，拥有四十万户，二百一十万人口，是规模仅次于南阳的第二大郡。袁术自己占据着南阳，而汝南恰恰又是袁氏一族的乡里所在，因此，在反董卓的战争中，袁术成了最大的赢家，他的实力空前强大，不仅有强大的军事力量更有雄厚的经济基础。
袁术此时是南阳太守，把持着诸侯的南大门，袁术给孙坚请功，让孙坚做豫州刺史，将豫州纳入势力范围，于是，袁术的势力在此时已经兼跨荆、豫二州，空前强大。正因如此，在其他诸侯战事不利的情况下，孙坚却能在袁术的支持之下，战胜董卓，一路杀进洛阳。
袁术坚持让孙坚做了豫州刺史，但是同样有政治野心的袁绍对这个任命却不承认，袁绍此时已经将冀州纳入版图，正准备借着联盟盟主的身份夺占豫州，扩大势力范围，于是，袁绍变另外任命了一个叫周喁的人来做豫州刺史。于是，袁术与袁绍的矛盾便激化了，周喁统帅着袁绍派来的军队与孙坚交战，周喁不是孙坚的对手，屡战屡败，被打得灰头土脸地跑了。不过袁术的的胃口并不仅仅就是眼前的这块地盘，就在孙坚跟周喁打得热火朝天的时候，他又把势力范围扩充到了扬州一带，袁术起兵从寿春南下，夺占了庐江。袁氏兄弟间的这一番较量，袁术大获全胜。
据数据统计，袁术此时拥兵十余万，嗤笑曹操兵马八千余。 可是曹操便是靠着这八千多兵马击败了袁术，夺取了南阳跟淮南。
公元195(兴平二年)冬，叛将李傕和郭汜在弘农郡的曹阳涧一带追击汉献帝及公卿百官，保护献帝和献廷的杨奉被叛军打败，献帝只身逃到黄河北边去了。袁术以为时机已到，召集部属们开会说：“如今刘氏天下已经衰微，海内鼎沸，我们袁家四代都是朝中重臣，百姓们都愿归附于我。我想秉承天意，顺应民心，现在就登基称帝，不知诸君意下如何？”众人听了，谁也不敢再说什么，主簿阎象进曰：“昔周自后稷至于文王，积德累功，三分天下有其二，犹服事殷。明公虽奕世克昌，未若有周之盛，汉室虽微，未若殷纣之暴也。”术嘿然不悦。
时过不久，河内人张鮍为他卜卦，说他有做皇帝的命，他以此为理由，于公元197年(建安二年)在寿春称帝，建号仲氏，置公卿，祠南北郊。(《后汉书·袁术传》：“建安二年，因河内张烱符命，遂果僭号，自称仲家。”)袁术称帝后，任命九江太守为淮南尹，广置公卿朝臣，还在城南城北筑起皇帝祭祀天帝所用的祭坛。生活上他奢侈荒淫，挥霍无度。后宫妻妾有数百人，皆穿罗绮丽装，精美的食品应有尽有，而他军中的士兵却处于饥寒交迫的状态。在他的腐败统治下，江淮一带民不聊生，许多地方断绝人烟，饥荒之中甚至出现人吃人的现象。
袁术称帝的行为引发了天大的争议，曹操首先便以天子之诏命，下达给孙策，令其起兵讨伐，于是，孙策便在江东脱离袁术而自立，逐走袁术任命的丹杨太守袁胤，并发书信给广陵太守吴景、孙贲在收到孙策的书信后弃袁术投孙策(两人皆是孙策亲戚)，使得袁术丧失广陵、江东等大片土地，失去了大量的钱粮补给基地。
袁术大怒，发兵攻打曹操，准备废掉汉献帝，但是曹操发诏吕布，以圣旨诏令吕布夹击袁术，于是，袁术的后方出现了吕布的精锐部队，吕布袭击了袁术的粮道，逼迫袁术大军必须速战速决，而曹操则以逸待劳，趁着袁术军心不稳之际，打败了袁术，然后挥师东进，占据了淮北地区，并将汝南纳入版图。自此，曹操便坐拥了豫州，衮州，基本占据整个河南，跃身成为了中原第一大诸侯。而曹操借着平定袁术的机会向东收拾了吕布，又转而招降了张绣，自此，魏晋中原之地便全归曹操所有，曹操羽翼已丰，开始了自己逐鹿中原的历程。
