曹刘联军缺乏战斗力，被打得节节败退，不出曹操所料，陶谦根本不敢率部出城应援。在将曹刘联军击溃后，曹操立即调头，配合曹仁攻打襄贲。
看到曹刘联军溃散，襄贲守军士气低落，不到三天便被曹军攻破。“围而不降者，不赦”，曹操以为家人报仇为借口，又一次下令进行以不留一个活口的方式进行大屠杀，一座襄贲城被曹军杀得血流成河，几至鸡犬不留。
据估计，曹操两次东征，共杀男女数万人（一说数十万）。此类惨绝人寰的大屠杀，在曹操一生中堪称空前绝后，也是他一生中最大的污点之一。徐州本是安定之所，所以就连曹嵩也会到此避难，经过这次浩劫，变得面目全非，不少老百姓又不得不逃往它乡。诸葛亮是琅琊郡人，世居琅琊，为当地望族，但也主要因为这个原因，当时尚年幼的诸葛亮才随叔父离开了家乡。
曹操在获悉灭门案前，就已经挥起了屠刀，父亲和弟弟之死，固然会令他感到愤怒和伤心，然而并不能作为他持续进行屠杀的理由。后来的史家也指出，自古讨伐有罪之人，都有一定准则，即便陶谦真的有罪，是灭门案的主谋，曹操也应该找他本人和直接行凶者算帐，这种大面积滥杀无辜的行为，实在是太过分了。
分析曹操当时的真实动机，与其说是泄愤报复，毋宁说还是想进行恐吓。曹操两征徐州，对徐州民情有了更多了解，此处原来很少经历战争，民风不够强韧，较之其它地方，恐怖屠杀更易对军民士气形成摧毁性打击。
曹军在襄贲大肆屠城，就是给郯城守军看的，陶谦果然看得心惊胆战，恐慌万状，他当即下令弃守郯城，打算逃往老家丹阳（扬州所属的丹阳郡）。
陶谦弃城出逃，也就意味着他准备放弃徐州全境。就在曹操即将实现以一人而坐拥两州的目标的时候，他却意外得知，兖州后院起火，正在酝酿一场巨大的政变。
自卑感
曹操对徐州军民的大规模屠戮，虽然在短期内有利于曹军攻城拔寨，但从长期来看，负面效应其实相当之大，日后曹操的敌人也总是不忘在这方面进行大肆宣传，以贬低他的形象。
曹操不仅是军事家，同时也是个政治家，他不会对此毫无认识，如果他能够冷静下来，对个中利弊进行仔细考量，或许就会做出不同的选择。
其次，从本质上来说，曹操也并不是一个视百姓如草芥的嗜血屠夫，相反，他内心始终有一种以天下为己任的悲悯情怀，每当看到和想到在战乱期间惨遭荼毒、流离失所的百姓，都会让他感觉非常痛苦和难受。
正因如此，有些为曹操辩护的人，才会认为徐州惨案不像是曹操所能做出来的事，他们推断，可能是曹军中的青州兵所为。这种说法当然是很牵强的，曹操军法很严，在他亲自领兵的情况下，青州兵也不存在难以约束的问题，若不是他予以放纵甚至直接下令，没有谁敢胡作非为。
专家分析，曹操的嗜杀和其多疑的性格一样，虽有着利益上的考虑，但很多时候也并非深思熟虑的结果。
曹操以反宦官的立场出道，然而宦官家庭出身的阴影仍时常笼罩在心头，可以说，因出身而导致的自卑感，从没有真正离他远去，一旦受到某种刺激，还会发酵扩大，使得他常常处事不慎，虑事不同，乃至达到疯狂凶暴而不能自控的程度。
曹操制造徐州惨案就是如此，明明知道会因此大失民心，对其个人形象和成就霸业造成不利影响，仍照干不误。有人指出，他这么做，明显地带着宦官家族不正常的心理状态及其特点，因为宦官从小被阉割，多少都怀有对常人的仇恨和报复心理。
对曹操而言，残暴和猜忌都只是其自卑感的外现。在他身上，自卑感时常作祟，他也不允许任何人触碰内心的这一敏感地带，即便是在契需对外公关，塑造形象的创业初期，亦不例外。
陈留人边让素有才名，过去当过九江太守，在京师洛阳时很受何进敬重，与当时的大名士如蔡邕、孔融等也都有深交，后避乱回到陈留居住。边让看不起曹操这个宦官出身的兖州牧，常用轻蔑侮辱的态度评论曹操，曹操平时对名士都是一百个敬重，但边让的言行彻底激怒了他。
曹操内心深处隐藏着一股狠劲，不发作便罢，发作起来极其可怕。他不但下令将边让处死，而且连带边让的妻子儿女也都一个不留，全都杀了。
曹操此举在兖州世家豪族中引起极大震动，许多人对他心怀恐惧和不满，这其中就包括深受曹操信任的陈宫。