此战，曹操遣孟绝海率史敬思、史建唐兄弟，领一千虎豹铁骑，冲击庞勋的流寇大军，将其分割为两部分。又遣曹彬率曹洪、沈攸之、王杲、王式四将，领一万大军，从左路杀过去，曹仁率夏侯兄弟、索周、史涣四将，领一万大军，从右路杀过去。
交战不到两个时辰，庞勋被孟绝海斩杀，卜巳、王弘立被史建塘、史敬思兄弟枭首。
许佶、姚周、周重三人，许佶被曹洪斩杀，姚周被曹彬打伤后擒下，周重亦被夏侯惇擒拿。
随着庞勋几人死的死，擒的擒，流寇大军顿时乱作一团。不是四散逃走，便是就地投降。
曹操命人清点战损，收降投降的人。
经过清点后，此战，虎豹骑受伤十三人，其余士卒战死三百人，重伤五百余人，受轻伤者较多。
收降了十六万人，其中老弱不多。
最后，曹操命诸将从中选了十万出来。成立兖州兵，其余充作劳力。
旋即，曹操率军，会师东进定陶。
拿下定陶后，曹操在王彧的带领下，接手了兖州的户籍田册。
而后，曹操采用了戏志才的策略，兵分两路。
由曹彬领一路兵马，去收复济阴以北的诸县，还有东郡。
他自己亲率大军，前往山阳，而后进攻任城的李密军，再图东平郡。
济水这一战，乃是曹操准备全盘接手兖州的第一战。
仅此一战便打出了曹操的威名，更是让曹操在兖州士族之中，获得了极大的名望。
曹操在定陶期间，又有文武前来投效。
东郡卫国人乐进，曹操见其虽是容貌短小，但智勇兼备，甚是喜爱。
济阴乘氏人李进，带着族中子弟与三千私兵，前来相投。乘氏李家，乃是本地的豪族。曹操问其来投，出城迎接。
山阳钜野人李典与其叔父李乾，带着两千食客来投。曹操一如迎接李进一般，出城相迎。
还有在庞勋作乱时，隐藏起来的各县官吏，也纷纷前来，拜码头，也就是投效曹操。
对于乐进、李进、李典、李乾四人的安排，曹操在与戏志才、董昭、王彧商议后。
决定让曹仁为镇军中郎将、曹友闻为辅军中郎将，乐进、李进、李典、李乾四人，与投降的姚周、周忠二人，为偏将，统领十万兖州兵。
对于那些弃城而走的官吏，曹操本不欲接受的。在董昭、戏志才、王彧三人一番分析下，曹操才答应暂时留下他们。
自此，曹操算是在兖州站稳了脚跟。
相较于曹操在济水一战，奠定了入主兖州的基础而言。在徐州的陈王刘宠，就没那么轻松打开局面了。
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