從袁紹那裡逃出來後，呂布又投靠了河內太守張楊。
張楊和呂布是同鄉，都是幷州人，對呂布還算不錯，收留了他。
可張楊的部下都勸他：“呂布反覆無常，留在身邊遲早是個禍患，不如把他殺了，投靠李傕、郭汜，還能得到封賞。”張楊聽了，心裡也動搖了。
呂布得知訊息後，心裡很害怕，只好再次離開，繼續漂泊。
興平元年（西元194年），呂布途經陳留，遇到了陳留太守張邈和陳宮。
張邈一直和曹操關係不錯，但後來因為一些矛盾，擔心曹操會對自己不利，心裡一直很不安。
陳宮原本是曹操的部下，因為曹操殺害了邊讓等名士，對曹操心懷不滿，想背叛曹操。
陳宮見呂布來了，眼前一亮，對張邈說：“現在天下大亂，群雄並起，您有這麼好的地盤和兵力，為什麼要受制於曹操呢？呂布是天下聞名的猛將，勇猛善戰，如果我們迎立呂布為兗州牧，一起佔據兗州，然後再圖謀天下，一定能成就一番大事業！”
張邈本來就對曹操心存疑慮，聽了陳宮的話，覺得很有道理，於是決定背叛曹操，迎立呂布。
當時曹操正率領大軍東征陶謙，兗州空虛，呂布趁機率領軍隊進入兗州，佔據了濮陽，自任兗州牧。
曹操得知兗州被呂布佔領，氣得吐血。兗州是曹操的根據地，失去了兗州，就等於失去了立足之地。
曹操立刻率領大軍回師，與呂布展開了長達兩年的血戰。
呂布雖然勇猛，但缺乏謀略，而且不善於用人。
陳宮給了他不少好建議，可他往往聽不進去。
有一次，曹操的軍隊缺糧，被迫撤退，陳宮建議呂布趁機追擊，一定能大敗曹操，可呂布卻因為貪戀美色，遲遲不肯出兵，錯過了最佳時機。
還有一次，曹操採用“詐死”的計策，引誘呂布出擊，呂布果然上當，率領軍隊貿然進攻，結果被曹操的伏兵打得大敗，損失慘重。
儘管呂布屢犯錯誤，但他的武藝確實厲害，好幾次都差點殺了曹操。
有一次，曹操率領軍隊攻打濮陽，呂布親自率軍迎戰。
他騎著赤兔馬，手持方天戟，在戰場上往來衝殺，如入無人之境。
曹操計程車兵根本擋不住他，曹操只好倉皇逃竄，差點被呂布活捉。
經過兩年的血戰，曹操最終憑藉著過人的謀略和雄厚的實力，擊敗了呂布。
呂布率領殘部逃離兗州，走投無路之下，只好去投靠徐州的劉備。
劉備當時剛剛佔據徐州，實力還比較薄弱，見呂布前來投靠，心裡很猶豫。
張飛勸劉備：“呂布反覆無常，是個養不熟的白眼狼，不如直接殺了他，以絕後患！”劉備卻覺得，現在正是招攬人才的時候，呂布雖然名聲不好，但武藝高強，如果能收為己用，也是一股不小的力量。
於是，劉備不顧張飛的反對，收留了呂布，讓他駐守小沛。
呂布投靠劉備之後，表面上對劉備十分恭敬，還稱呼劉備為“兄長”，可暗地裡卻心懷鬼胎。
他根本不甘心屈居人下，一直想奪取徐州。
建安元年（西元196年），袁術率領大軍攻打劉備，劉備親自率軍迎擊，雙方在盱眙、淮陰一帶展開激戰。
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