於是，劉範教軍士們在街亭足食，等待皇甫嵩率領官軍主力到來。過了十天，到了九月初，皇甫嵩終於率領五十八萬大軍到達陳倉城。入城後，皇甫嵩立即派出一部兵馬到街亭下建立營寨。從街亭城五十里處到陳倉城，官軍的大營連綿一百五十里之多，遠遠望去，如同天上陰雲一般密集而整齊。
劉範和諸將上到街亭城上，俯瞰遠處的官軍大營。只見官軍大營連綿不絕，將整個東方的地平線幾乎全部掩蓋，不見天日。連營中飄着的旗幟，如同樹林一般之密集。再看大營中士卒的訓練時爆發的喊殺聲，一陣又一陣，連綿不絕，不絕於耳。還有一陣陣戰馬的長嘶不時響起。
劉範看着官軍連營，說道：“皇甫嵩真不愧是當世名將！足足五十八萬大軍，竟在他手裡治理得井井有條。”
黃忠說道：“大王不必擔憂，皇甫嵩垂垂老矣，不過冢中枯骨罷了！大王春秋鼎盛，他皇甫嵩何當與大王相提並論？”
劉範說道：“不錯。皇甫嵩如今已是滿頭白霜，不過他曾經在破羌中屢立奇功。與如此敵手交手，正合我意！聽令！今晚令軍士飽食早睡，安排好輪流巡營，防止官軍偷襲。”
黃忠說道：“喏！不過大王，末將以爲，官軍遠道而來，風塵僕僕，一定會養精蓄銳，睡上一晚。而我軍則是以逸待勞，精力充沛，應當是官軍害怕我軍偷襲。”
劉範說道：“這一點本王早就料到了。皇甫嵩此人用兵，當然是中規中矩，穩紮穩打，當不會偷襲我軍。但別忘了，皇甫嵩身邊現在有一個曹操在。本王素來了解曹操此人，精於用兵。用兵之道，在於出其不意，兵無常形。漢升說的不錯，官軍遠道而來，自然要稍事休整，不會再官軍士卒體力不支之時夜襲我軍。而我軍以逸待勞，西涼兒郎們都是精力充沛。如兵法，應當是本王率軍夜襲官軍。但曹操此人，用兵總是反其道而行之，令人捉摸不透。他必然料定本王對師老兵疲的官軍無所防備，而必定妄圖夜襲我軍。”
黃忠佩服地說道：“末將真是愚鈍，竟不知大王用兵如神！”
劉範說道：“既然曹操要反其道而行之，出其不意，那本王也要給他來一個出其不意。官軍本來就是師老兵疲，體力不足。如若夜襲成功，當然無事。但失敗的話，必定是一場大敗。疲憊的官軍根本就無法應付西涼兒郎。漢升附耳來！”
黃忠立即附到劉範耳旁，說道：“末將在！請大王示下！”
劉範說道：“你命兒郎們紮起幾個草人，然後如此如此……”
黃忠聽得之後，立即大笑，說道：“大王真神了！”
劉範說道：“快去佈置吧，記得一定要裝得像一點！”
再看官軍這邊。在皇甫嵩的指揮調度下，官軍之一百五十里連營在很短的時間就已經修建好，一切都是井井有條。到了傍晚，皇甫嵩召集衆將，袁紹、蓋勳、淳于瓊、公孫瓚、曹操、孫堅、和連、蹋頓、呂布等人，命令道：“諸將聽令！我軍跋涉而來，師老兵疲，今晚必須睡好，明日再與國賊劉範決一死戰！但西涼軍在街亭以逸待勞，見我軍遠來，必定會夜襲我軍！各軍定要嚴防西涼軍夜襲，違者軍法從事！”
諸將皆道：“諾！我等謹遵大帥之命，必不敢有失！”
皇甫嵩點點頭，一手握着劍，說道：“好，那就退下吧！”
曹操說道：“慢！大帥，操有一計，可首敗國賊劉範！”
皇甫嵩說道：“孟德將軍又有何妙計，快快講來！”
曹操說道：“今我軍疲乏，劉範必定會夜襲我軍。而我軍若反其道而行之，反而率軍夜襲之，劉範必定無所防備，而致大敗。此乃兵法所云，出其不意，方能克敵制勝！”
皇甫嵩聽了，知道這是妙計，但又有些擔憂地說道：“我軍將士疲憊，體力不支，恐怕難以夜襲。”
曹操笑道：“這也正是劉範所知道的。以劉範之才，必然知道我軍現在師老兵疲，無力夜襲。他必定認爲我軍對街亭城構不成威脅，而不會派兵遣將，防備夜襲。正爲我軍所逞。”
皇甫嵩想了想，又說道：“好吧！孟德之計，不失爲妙計。那老夫就調給你五萬兵馬，前去夜襲街亭，務必一擊而中！”
曹操欣喜不已，說道：“謝大帥！就請大帥在營中安睡，其餘兵馬也盡皆安睡，等到明日早晨，末將必當獻上大捷！”
皇甫嵩於是就調撥五萬兵馬，兩萬騎兵，三萬步兵給曹操，然後將帥等退去，除了曹操這一路夜襲大軍以外，其餘兵馬都盡皆安睡。因有了曹操的夜襲，官軍諸將都認爲西涼軍不會再夜襲官軍，於是不再嚴防死守，令衆軍盡皆安睡。
曹操領了五萬兵馬，就在連營中蟄伏到了子時。子時正是人最爲昏昏欲睡之時，何況官軍跋涉過久，更加想睡覺。但爲了夜襲，曹操嚴令官軍，不得入睡。終於子時到了，曹操擡頭望望夜空，夜空中一輪皎潔的月亮，正在被一大片烏雲所籠蓋中，大地昏暗得不見五指。而五十里外的街亭城，只聽得見草地中昆蟲的叫聲，顯得十分靜謐。曹操大喜。劉範必定無備，只要夜襲成功，他又能建功立業了。
於是，曹操令五萬夜襲大軍人含枚，馬銜環，不得拿出火把，只准相互摸索着，緩緩地朝街亭城襲去。五十里對於騎兵來說，不過一個衝鋒的距離。很快，曹操就帶領官軍抵至街亭城下。昏暗得伸手不見五指的夜空中，曹操和士卒們只能模模糊糊地見街亭城牆上沒有士兵駐守，只有西涼軍的軍旗正在飄揚。只是城門下正有幾名穿着西涼軍鎧甲和軍服的士兵歪七扭八地在城門下打瞌睡，連兵器都扔在腳下。看來，劉範太過大意了，連巡夜的士兵都沒有安排。曹操大喜，令幾名騎兵用弓箭射殺了守城門的士兵。
見那幾名對曹操大軍的到來毫無知覺的西涼士兵被弓箭射中，射中之處流出鮮血來，而那些士兵死前還沒發出半點聲響，曹操更是高興。於是命幾個鮮卑騎兵下馬，去打開街亭城的城門。城門甚至都還沒有鎖上，那幾個鮮卑騎兵很快就將厚重的城門給推開了。曹操往城門裡望去，遠遠地就看見了重重營帳中最爲高大的一頂營帳，那一定是劉範的帥帳！
曹操欣喜若狂！沒想到劉範竟然真的如他所設想的一樣，一點防備也沒有！於是，曹操興奮地拔出佩劍來，怒號一聲：“將士們快看！那就是劉範的營帳！誰能活捉劉範，賞萬金，封萬戶侯！建功立業的時候到了，隨我衝啊！”說着，曹操躍馬揚刀，催動戰馬就第一個衝向了遠遠的劉範帥帳。官軍一看，西涼軍果然是沒有防備，他們輕易地就進入街亭城，而且曹操還如此英勇，也立即精神抖擻，拿起武器跟着曹操往街亭城中衝去！“衝啊！”“殺啊！”之聲不絕於耳。