刘备率领军队乘胜追击，斩杀了袁绍的许多士兵，缴获了大量的粮草和军械。然而，刘备深知袁绍实力雄厚，此次战败只是暂时的，他必定会卷土重来。于是，刘备下令停止追击，率领军队返回芒砀山，继续修筑防御工事，防备袁绍的再次进攻。
回到芒砀山后，刘备召集诸将商议后续的战略。关羽说道：“兄长，袁绍此次大败，短期内必定不会再次进攻徐州。我们应趁此机会，尽快联络徐州的旧部，扩充兵力，增强实力。同时，也要加强与陈登将军的联系，确保粮草供应充足。”
刘备点头道：“二弟所言极是。我已派简雍前往广陵，与陈登将军商议进一步的合作事宜。张飞，你仍需留在小沛，训练新兵，整顿军备。我与二弟则留在芒砀山，防备袁绍的反扑。”
接下来的数月里，刘备集团一边整顿军备，扩充兵力，一边积极联络徐州的旧部。陈登也不负所望，不仅为刘备提供了大量的粮草和军械，还说服了广陵的许多官员和士族支持刘备。吕布见刘备势力日益壮大，也不敢再轻视，主动派人前往小沛，与刘备修好。
建安三年冬，冀州邺城的州牧府内，烛火摇曳如鬼火。袁绍将手中的青铜酒爵重重砸在案几上，酒液溅湿了摊开的军报，“刘备竖子！不过一织席贩履之徒，竟敢断我粮道、折我兵马！”
堂下诸将皆垂首屏息，唯有谋士郭图上前一步，躬身道：“主公息怒。刘备虽侥幸得胜，却也深知我军实力，龟缩芒砀山不出，可见其心虚。如今其兵力不过三万，粮草全赖陈登接济，若我军趁其羽翼未丰之时再度征讨，必能一战擒之。”
袁绍喘着粗气，手指在案几上重重敲击，“那刘备有关羽、张飞二弟，皆是万夫不当之勇，前番麴义便是折在关羽刀下。此次若要出兵，须得周密部署。”
“主公放心。” 另一位谋士审配缓缓开口，“某已探查清楚，刘备将主力布防在芒砀山主峰，侧翼由张飞训练的新兵驻守小沛。某愿领兵三万，佯攻小沛，牵制张飞；主公亲率五万大军，直取芒砀山主峰，定能一举破敌。”
袁绍眼中闪过一丝厉色，“好！便依你二人之计。三日后，全军出征，务必将刘备集团彻底剿灭！”
此时，芒砀山的中军帐内，刘备正与关羽、简雍商议军情。简雍刚从广陵回来，带来了陈登的消息，“明公，陈登将军已说服广陵太守赵昱，愿将广陵半数粮草运往芒砀山，同时还联络了琅琊、东海两郡的士族，他们承诺若明公需要，可出兵相助。”
刘备闻