袁绍对臧洪的调任另有玄机。臧洪虽然很有才干，在青州也为袁绍干出了成绩，但他毕竟是外姓人，袁绍对他不能完全放心。
除此之外，袁绍与张邈的关系已经恶化，他们过去是朋友，后来又是盟友，但最近以来关系很差，袁绍甚至密令此时已担任了张邈上司的兖州牧曹操把张邈杀了，曹操虽然没有执行这个命令，但此举最终导致张邈、陈宫联合吕布等人发起叛乱，给曹操背后捅一刀。曹操是袁绍阵营里的人，是袁绍南线的屏障，袁绍对张邈十分痛恨。鉴于此，袁绍更得把臧洪调离重要岗位。
东郡太守虽然也很重要，但东郡原来是曹操的地盘，在这一阶段曹操虽然依附于袁绍集团，但保持有较大的独立性，袁绍在东郡原来是插不进去手的。曹操为了对抗张邈、吕布，跟袁绍做了交换，把东郡在黄河以北的地区让给了袁绍，袁绍白得了半个东郡，于是派兵协助曹操攻打张邈、吕布。袁绍任命臧洪为东郡太守，能控制的就是黄河以北的这半个东郡，东郡的治所一直是黄河南岸的濮阳，臧洪现在把自己的治所设在了黄河北岸的东武阳。
在袁绍有力的支持下，曹操开始反击，在兴平二年秋把吕布从兖州赶了出去，把张邈打到袁术那里求援，把张超被围在雍丘。张超对部下说道：“这种情况下，也许就臧洪会来救我吧。”部下都认为袁绍与曹操的关系非常密切，而臧洪又被袁绍所重用，一定不会自毁前程，而远来赴难。
张超说：“子源这个人，是天下首屈一指的义士，绝不会背弃自己的原则。只可能会被袁绍约束，来不及救我。”臧洪听说张超被围，危在旦夕，光着脚大哭，立马要率领所部人马前去救援，又向袁绍请求增加人马，袁绍当然不会答应，最后托了三个月，雍丘被曹操攻破，张超一家被灭族。臧洪于是对袁绍充满了怨恨，他宣布与袁绍断绝关系，这就等于宣布东郡独立，袁绍也气了，于是亲自带兵前来问罪，袁绍把臧洪围在东武阳城，但是怎么攻都攻不下来，前后长达一年。
袁绍命令陈琳写信给臧洪，劝他投降，臧洪洋洋洒洒写了一封千字文，这篇回信完整地保留在《汉末英雄记》当中，《三国志》和《后汉书》在摘录时略有删节(后面有翻译)
袁绍间书后，知道臧洪是死不降，增兵急攻，东武阳城中粮食已尽，臧洪认为死期不远，把部下叫来对他们说：“姓袁的野心很大，对汉室江山图谋不轨，我为大义而死，死有所值，你们没必要跟着我以前死，你们在城池未破之前，带着家小逃出去吧。”
城中的部将百姓都泪流满面的说：“要死一起死!”一开始还有老鼠和武器上的皮革可以吃，后来什么都被吃光了，到最后只剩下了三升米，臧洪让人煮成稀粥让大家喝。最后又把自己的爱妾杀了分给将士充饥。将士们都失声痛哭，都没法抬头看臧洪。这时城中男女七八千人互相枕着大腿死在一起，但一个叛逃的也没有。
最后东武阳城还是被袁绍攻破，用了很多布幔来布置现场，大会诸将来召见臧洪，袁绍问他：“臧洪，你为何要如此背叛于我?现在服了没有?”臧洪可能饿得都站不起来了，坐在地上瞪着眼睛对袁绍说：“你们袁家事汉已四世五公，可谓国恩浩荡。现在王室衰弱，你们没有辅翼之意，反而充满自己的野心，只可惜我臧洪力量不够，不能亲手杀了你们为天下报仇，哪来的服不服?”袁绍恼羞成怒，下令把臧洪杀了。
臧洪有个同县的老乡叫陈容，在臧洪手下担任东郡郡丞，东武阳未被攻下前，臧洪派陈容出城。臧洪在法场时袁绍命陈容在一旁看，看袁绍要杀臧洪，他上来求情，袁绍不答应，让人把他拉出去，陈容大喊：“今日宁与臧洪同日死，不与将军同日生。”袁绍于是下令把陈容也杀了。袁绍身边不少人对臧洪、陈容之死表示惋惜，认为是“一日杀二烈士”。
臧洪在城破之前派遣两个司马出城向吕布求援，等到他们回来时东武阳已经陷落，皆赴敌而死。(按时间推算：曹操攻破雍丘在兴平二年十二月，那么东武阳之战应该是在建安元年春，城陷落应该是在建安二年夏，这段时间曹操忙着迎天子;袁术忙着当天子;吕布在徐州一直内忧外患、自己也没多少兵马，不太可能发援兵)
评语：臧洪有雄气壮节，以兵弱敌强，烈志不立，惜哉!
陈寿把吕布跟臧洪合为一传已经说明一切问题了，臧洪不顾个人安危报效旧主，其“节义”至深汉末无出其右，受部下爱戴、招君主待见、受朋友信任，几乎所以人都喜欢，受到后世的赞扬。他将“节义”的精神凌驾与一切，乃至个人性命，将个人道德的完善超越了所有利益目的和政治理念。但在那个时代而言，臧洪的存在终究只能算是个悲剧英雄。
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