九月九日，袁术麾下大将桥蕤率军五万在寿春边界一带迎战曹吕孔三方联军，另有数千南匈奴兵助战，其统帅为南匈奴前任单于栾提于夫罗。
匈奴可以说是汉朝的世仇大敌，双方在西汉年间断断续续地爆发了长达一百三十余年的战争，最终，匈奴在汉匈战争中被汉军打得元气大伤，又在东汉初年分裂为南北两部，其中，南匈奴归顺汉朝，被东汉朝廷安置在河套地区，北匈奴则叛服不定，使得东汉朝廷下定决心将其彻底摧毁，汉军对其猛烈打击，迫使其向西逃离迁徙，从此消失在东方的历史舞台上（有部分北匈奴人被鲜卑人吞并）。至于归顺汉朝的南匈奴，对汉朝还算比较恭顺。汉灵帝年间，汉朝与鲜卑多次发生作战，同时，汉朝边疆地区多次爆发叛乱，南匈奴根据东汉朝廷的要求，多次出兵协助汉军作战。西元188年，南匈奴内部发生政变，栾提于夫罗被赶下了单于大位，他前往洛阳请求汉灵帝帮他夺回单于大位，结果，汉灵帝在次年驾崩了，继而又是董卓率军入京把持朝政，东汉朝政一片混乱，自然顾不上南匈奴的事情了，栾提于夫罗便流落于汉地，在此期间，他曾受命讨伐董卓，还曾保护过汉献帝，再接着，东汉境内群雄并起、诸侯割据、军阀混战，栾提于夫罗只得带着他的南匈奴兵们四处流窜，最终被袁术招揽，成为袁术的“雇佣军”。
根据书上记载：司马氏夺了曹氏的江山，建立西晋，栾提于夫罗的孙子刘渊灭亡了西晋。
在震天响的鼓声杀声中，两军对阵开战，联军的众多猛将一起纵马领兵上前、发动冲杀，夏侯惇、夏侯淳、徐晃、张郃、于禁、乐进、关羽、张飞、张辽、赵海、高览、蒋奇、张绣...尽皆勇不可当，袁术军哪里抵挡得住，桥蕤在五个回合内被张辽一枪刺死，张绣在乱军之中飞马挺枪直取栾提于夫罗，栾提于夫罗措手不及，被张绣在三个回合内一枪挑落马下，桥蕤、栾提于夫罗的十多员副将尽皆被杀，袁术军亡魂丧胆、全体大乱，顷刻间兵败如山倒，被杀四五千人，被俘、投降四五万人，余者逃散。联军旗开得胜，干脆利索地取得了首战的胜利。
此战结束后，赵海找到桥蕤的尸骸，伐木打造棺材，采石凿成墓碑，将其好好地埋葬了，因为桥蕤是他以前的老长官，在这同时，曹操派人找到栾提于夫罗的尸首，将其安葬，毕竟，这位南匈奴的前任单于对汉朝还算忠诚，也为汉朝立下不少旧功。
联军在歼灭掉袁术军桥蕤部和栾提于夫罗部后，士气大振、军心昂扬，一路高歌猛进地杀进了寿春县境内，即将兵临寿春城下，同时，曹操派出一支偏师，攻打在不久之前被袁术攻占的陈国。陈国国相袁嗣不战而降，使得曹操兵不血刃地“黑吃黑”吞并陈国的土地城池。
且说寿春城里的“皇宫”内，袁术已是惊慌失措，他感到前所未有的震惊、骇然、惶恐、慌乱，心惊胆战、六神无主、心乱如麻，事实现实把沉浸在帝皇美梦中的他给狠狠地打醒了。
袁术难以置信地发现：自己在称帝后，不但没有众望所归、群雄响应、天下归心，反而众叛亲离、声名狼藉，成了人人喊打的过街老鼠，就连他二哥袁绍都公开地痛斥他是“逆贼”；
袁术难以置信地发现：自己的军队竟然是如此地不堪一击，在战场上简直就是一触即溃；
袁术难以置信地发现：他的准女婿孔明不但没帮他，反而跟曹操、吕布一起出兵讨伐他。
“孔明怎么会出兵攻朕？”袁术喃喃地道，“他可是朕的驸马啊！他怎么反而帮助外人？朕可是把朕的两个女儿都嫁给他了，他也接受了呀，朕还打算在以后把帝王基业传给他呢…”
让袁术大惊失色和难以置信的打击还不止这些，当曹操、吕布、孔明联合发兵讨伐他时，他的部下陈瑀、孙坚也背弃了他。
先前，袁术依靠吕布的力量，攻下了大半个扬州，扬州牧刘繇兵败而逃，扬州刺史陈温惊忧而死，随即，袁术任命被他视为亲信的陈瑀为扬州刺史。在得知袁术僭位称帝后，陈瑀宣布脱离袁术统治并且响应天子的讨贼诏书和讨贼檄文。虽然陈瑀没有发兵讨伐袁术，但他让袁术一下子丧失了对江南地区（扬州北部、中部等地）的控制，领地面积和势力为之大减；
孙坚在讨董之战后投靠了袁术，虽然为袁术立下很多功劳，但因为种种原因而遭到袁术越来越严重的猜忌并且多次被袁术失信，有功却不赏，孙坚对此心知肚明、早有防备，加上他一直记得孔明曾经对他说过的“孙家的气运处于吴越之地，即江东”，所以他在二三年前就开始不动声色地进行悄悄的部署，在还属于袁术地盘的江东一带逐步地构建他的私人嫡系势力，使得那里的一二个郡、一二十个县的主要文武官员都是他的人，此时，他突然间脱离袁术进行自立，立刻打了袁术一个措手不及。袁术僭位称帝后，孙坚宣布脱离袁术统治并且响应天子的讨贼诏书和讨贼檄文，继而干脆利索地逐走了袁术任命的扬州丹杨郡太守、袁术从弟袁胤，又得到了袁术任命的吴郡太守朱治、庐江郡太守陆康（陆绩之父，陆逊之堂叔祖）、丹杨郡郡尉吴景（孙坚妻子吴夫人的弟弟）、袁术麾下将领孙贲（孙坚侄子）和孙辅（孙坚侄子）等人的全力支持，使得孙坚轻而易举地完成了自立，拥有了属于他的一二个郡的地盘。
袁术的地盘包括豫州南部、东部和扬州北部、中部（相当于后世的安徽省大部、江苏省南部、浙江省北部），横跨长江两岸，随着陈瑀、孙坚的背弃，袁术一下子丧失了位于长江南岸的所有领地，丢掉了差不多一半的地盘（相当于袁术不再拥有江苏省南部、浙江省北部、安徽省在长江以南的地区，只拥有安徽省在长江以北的地区），势力大衰、元气大伤。——接下来，孙策和陈瑀为争夺扬州即江东地区而互相开战。
面对这个四面楚歌的处境，袁术惊慌无比、手足无措地召集麾下众文武商议对策，长史杨弘进谏道：“贼军来势汹汹、声势浩大，我军一时间不可与之争锋，陛下可留下强将重兵据守寿春，与贼军进行拖延消耗，待贼军粮食耗尽，自然撤军退兵，陛下且统领羽林军离开寿春，南渡淮河，退往淮南，一者在淮南进可攻退可守，二者以避贼军锋芒，以图从长计议。”
心急如火并且黔驴技穷的袁术当即采用了杨弘的计策，命令李丰、陈纪、乐就、梁刚（梁纲）四将率领十余万人马死守寿春，命令大将纪灵率领一万五千“羽林军”（都是袁术军的精锐兵马）保护他以及“皇亲国戚”、太监宫女、“公卿大臣”与其家眷家属离开寿春，南渡淮河，退往淮南。临走前，袁术把仓库里的一半粮食留在寿春城内给守军用于持久守城作战，带走了另一半粮食和搜刮积攒下来的全部金银财帛，另外，为防止李丰等四将作战不力或者献城投降，袁术下令把四将的家人尽皆带走，充当人质，以此逼迫四将拼死作战。
九月十九日，袁术撤离寿春，同时，联军开始攻城（主要是曹军，张辽部和孔明部都是骑兵，不能进行攻坚战）。