官渡时，袁绍进军黎阳，遣颜良攻刘延，沮授劝说：
“颜良性格狭窄，虽然勇猛但不可独自任用。”反对以颜良独自领军，但袁绍不听。
后曹操救刘延，斩杀颜良，在袁绍将渡河之前，沮授又认为袁军应该留守延津，分兵进攻官渡，若然战胜，再增兵官渡也不迟，否则兵众也可以安全撤离，但袁绍仍然不听。
沮授叹息称病不见，袁绍因此憎恨他，将沮授其所余部队交由郭图统领。
袁绍渡河后，驻屯延津南，遣刘备、文丑向曹军挑战，曹操领军击破，文丑更被曹军击杀，震撼袁绍军。
后曹操回到官渡，沮授向袁绍说：“河北兵虽然人多势众但勇猛不如河南兵，河南的粮少而财少过河北。
河南利于速战速决，河北利于缓慢战斗，缓慢抵抗拖长战事。”建议以持久缓进的战术来消耗曹军，但袁绍又不听从。
袁绍攻曹操，初战胜，起高楼射箭入曹营，但后为曹军发石车击破。
后来曹军击破袁绍运输队，袁绍于是命淳于琼领军带领运输车，据守乌巢。
沮授又建议派遣蒋奇护送，以防止曹军攻击，但袁绍又不从。
后乌巢被曹军击破，袁绍将领高览及张郃又降曹，令袁军大乱，溃不成军，袁绍带着八百骑兵逃过黄河。
袁绍败逃时，沮授来不及北渡而被俘，被押见曹操，沮授大呼不降，曹操与沮授有旧，见沮授不肯加入他的阵营，感到可惜，叹息道，若早点得到沮授，那天下现在应该大定了。
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