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在徐州内部的各方面力量中，刘备的嫡系部队和徐州派是明确支持刘备的。初来乍到的吕布则实际属于半独立状态，加之他频繁叛主弑主的名声，丹杨派一定会想到要与他联手。
史书未载吕布在徐州的具体驻兵地点，不过从刘备对吕布不能不收，却又无法亲近，反而还得加以提防的心态来看，他应该不敢把吕布安置得靠下邳太近，最大的可能还是仿照陶谦当初对自己的安排，让吕布屯兵于小沛。这样一来，平时可用吕布来防御曹操，必要时，也可调至下邳，以其应付丹杨兵异动等内部突发情况。
小沛离下邳既不算远，也不算近，但当司马章诳跑到距下邳西面约四十里处时，却与吕布所率的并州军不期而遇了！
吕布早就奔着下邳来了，起因是他收到了袁术的一封信。
在信中，袁术首先恭维了吕布一番，说董卓灭我袁氏一族，是将军你杀死这个老贼，替我报了仇、雪了耻，又夸奖吕布击破兖州，给曹操来了个下马威，称此役使他眼光明亮，从此看清了天下形势。
杀董卓、破兖州，被袁术列为吕布的两大功劳，但他给吕布写这封信的真实用意所在，却是希望吕布去干成所谓的第三件功劳，也就是配合他袭击下邳，击败刘备——备、术两军相持不下，袁术既看刘备不起，却又扳他不倒，情急之下，便想到这个从内部瓦解的损招。
好话人人爱听，但若不搭配必要的实惠，也很难打动对方。并州军连年征战和流浪，粮草方面需求较大，作为让吕布干成“第三件功劳”的代价，袁术承诺立即资助其军粮二十万斛，并且说以后还会按需送来，另外如果吕布缺少兵器战具，只要说一声，他亦将如数奉送。
对于吕布这样的人，诱之以利果然是最管用的，吕布得信之后，立即将被袁术拒于门外的怨愤，以及落魄之际，诸侯之中只有刘备肯予以收留、给了他安身之处的恩惠，统统抛到了九霄云外，当下便率军水陆并进，向下邳进发。
从刘备这方面来说，他不是对吕布不提防，也对吕布朝秦暮楚的老毛病有所警惕但最终出现疏漏，是与他当时的一些基本判断有关，即认为吕布的人品无论多么差劲，也会对自己存有感激之情，况且之前无论是自己在徐州的施政，还是对待吕布个人，都挑不出什么明显的问题。再退一步来说，就算吕布对在徐州的前景感到失望，抑或发现了更好的去处，大不了就是一走了之，这在当时那个年代是常事，毕竟刘备自己也这么做过。但他没想到吕布居然可以什么都不顾及，说翻脸就翻脸。
刘备收纳吕布，本有让并州军和丹杨兵相互监督和牵制之意。丹杨兵不对劲，可以让并州军威慑；同理，并州军有个风吹草动，丹杨兵也不会坐视不理。这是刘备料定吕布在短时间内不敢造次的另一个因素，同时也是他在袁术大兵压境之际，可以放心地将主力部队抽出，用于前线作战的保证，但丹杨兵与吕布的勾结，却彻底摧毁了刘备这一设想的前提，事实是吕布不但不能帮着灭火，反而还成了内乱中最大的助燃剂。
司马章诳在下邳附近与吕布会合。司马章诳告诉吕布，下邳的西城门尚在丹杨兵手中，那里有上千丹杨兵，张飞暂时难以控制，他还用一种略带夸张的语气渲染说，丹杨兵在得知吕布将来增援后，上上下下都极为踊跃，如同获得重生一样。
丹杨兵仍掌握着城门，只要并州军一到，里应外合，城门自然洞开。吕布闻之大喜，传令马不停蹄，连夜进军。
天亮时，并州军抵达城下，许耽立即率丹杨兵打开城门，将他们迎入了城中。入城后，吕布坐在城门楼上指挥，他的步骑兵在城内放起大火，与丹杨兵一起对张飞所部展开进攻。
张飞猝不及防，他个人再勇猛，要带着城中的少量守军抵御对方的夹攻，显然也是不大可能的。飞部大败，仅张飞凭着个人悍勇冲出了重围。下邳作为徐州州治，既是政治也是军事上的要地，刘备的大部分军需物资、妻子儿女，以及将吏、部曲们的家眷，都在下邳，就此全部落入吕布之手。
得知下邳失守，刘备如闻晴天霹雳，这是被吕布鸠占鹊巢，端了老窝。他忙率军自石亭北还，匆匆回救下邳。刘备的主力部队其实亦以丹杨兵居多，他自己的亲信嫡系人马在比例上并不占多，下邳的丹杨兵亦参与反叛的情况，这边的丹杨兵难免心情复杂。部队将近下邳时，尚未与叛军作战，丹杨兵就开始不听约束地四散而去，军心因此动摇，最后导致全军溃散。