四年（199年），曹操命刘备起行往见臧霸，并命臧霸奉上二人首级。臧霸便向刘备说：“以前我之所以能自立一方，是因为我不会做这种事。我受曹公的存命之恩，不敢违其命令。不过有意于王霸之道的君主应该以义相告，不宜威迫，愿将军为我辞却这个命令。”刘备便以臧霸所言告诉曹操，曹操叹息地向臧霸道：“这是古人仁德之事，而你能够加以奉行，这也正是孤之所愿。”于是皆以徐、毛二人为郡守。[6]
八月，曹操进军黎阳，令臧霸等人率军进入青州，攻破齐国、北海、东安。[54]
官渡之战，曹操与袁绍相拒，而臧霸数以精兵投入青州，所以曹操不用顾念东方之事，能专心应付袁绍。
建安十年（205年），曹操破袁谭于南皮，臧霸等前往祝贺。臧霸便求遣子弟及诸将之父兄家属前往邺城，曹操道：“诸位忠心报国，但何必要如此来表现呢。昔日萧何派遣子弟入侍，而汉高祖没有拒绝，耿纯焚烧自己的房子、马车追随，而光武帝没有辜负他的好意，现在我又怎么好改变前人的做法呢！”当时东州扰攘不止，而臧霸等执正匡义，征暴伐虐，清定海岱，其功莫大，于是皆封列侯。臧霸因功拜为都亭侯，加威虏将军。[8]
建安十一年（206年），臧霸与于禁讨昌豨于东海，昌豨降，为于禁引用法令所诛。
建安十二年（207年），与夏侯渊讨黄巾余贼徐和等，再算上前讨昌豨之功劳，迁为徐州刺史。沛国人武周时为下邳令，臧霸敬重武周，认为他与众不同，常亲自到其舍作客。后来武周部下从事总詷不遵守法令，武周得悉他的罪状，便将总詷收押拷问（而未徇私），臧霸因此更加善待武周。