198年十月，曹操攻取徐州彭城（今徐州市）后，向吕布的居城下邳城（今徐州市古邳镇）发起了进攻。
（198年）冬十月，（曹操）屠彭城，获其相侯谐。进至下邳，（吕）布自将骑逆击。--《三国志·武帝纪》
（陈登为攻打下邳城的先驱）
而率先与吕布交上火的，却是正式背叛吕布的广陵太守陈登的部队。
太祖到下邳，（陈）登率（广陵）郡兵为（曹）军先驱。--《三国志·吕布传》引《先贤行状》
下邳陈氏选择曹操，出卖吕布的三个阶段早在196年七月，与袁术对峙于淮河的刘备，被吕布偷袭了下邳城，兵败流亡。（裴注《三国志·先主传》引《英雄记》）
袁术趁下邳陈氏失去了刘备的依靠，绑架了陈珪的中子（排行中间的儿子）陈应，并写信劝降拉拢陈珪。
陈珪在回信中反劝袁术与迎天子到许都的曹操，共同匡扶汉室。（《三国志·袁术传》）
（陈珪的信表明选择了曹操和朝廷）
此时的陈珪已为家族选择了曹操，但由于当时徐州局势的紧迫，无法与曹操取得联系，暂时投靠了鸠占鹊巢的吕布。
197年春夏，吕布听从陈珪之言，向许都朝廷举报了袁术僭越称帝之事，晋封为左将军。
陈珪竭力获得机会，让吕布答应让陈登为使，到朝廷谢恩。
在许都，陈登正式与曹操达成了下邳陈氏归顺朝廷，出卖吕布为内应的协议。（《三国志·吕布传》）
之后陈氏不曾暴露其阴谋，仍与吕布协同作战，直到198年十月曹操进攻下邳，陈登才正式发难，攻打吕布。
假“勤王”实兵变广陵郡位于吕布所在的下邳国的南边，本是吕布抵御曹军进攻，可以作为依托的后方。
（陈登深得广陵民心）
（陈登在广陵）未及期年（一年），功化以就（已成），百姓畏而爱之。（陈）登曰："此可用矣。"--《三国志·吕布传》引《先贤行状》
当曹操大举攻打徐州的吕布时，陈登治理广陵郡虽然还不到一年，但已经深得民心，成了实打实的土皇帝，可以随心所欲地指挥广陵人任意征讨了。
为了使北上不受阻碍，陈登必然是打着“勤王”帮助吕布的旗号，从郡治所射阳县境内的匡琦城，沿邗沟北上，进入淮河，再通过泗水抵达下邳城下。
（陈登北上攻打下邳城路线）
由于广陵郡兵对陈登的拥护，是指哪打哪，城下的陈登突然异帜，对下邳城发起了进攻。
下邳城内的军民，眼睁睁地看到一幕“勤王”军瞬间兵变的闹剧，而且兵变的是当地很有影响力的下邳陈氏，心里不免是失落而遭受打击的。
于是人心思动，思维活泛点的就想着要为自己留条退路，从而产生了分化。
三个弟弟被挟持这造成的影响力太坏了！吕布无疑很恼怒，但他仍希望能拉回陈登，收拢人心，共同对抗正杀来的曹操大军。
当时陈登的几个弟弟都在下邳城中，于是吕布把他们三个都抓了起来，以胁迫陈登回心转意。
当初陈珪不顾儿子陈应的性命，拒绝袁术的拉拢。
（陈登坚决拒绝吕布的要挟）
如今陈登也表现出了他老爹的风范，坚决不向吕布屈服，根本不顾三个弟弟的安危，拒绝讲和，更加强了对下邳城的进攻。
城中负责督察奸吏的刺奸官张弘，就是个思想活泛的聪明人。
担心只把宝押在吕布身上，万一吕布败了家族就麻烦了，不如两边押注，保个家族平安。
于是趁着夜色掩护，派人将陈登的三个弟弟送到了陈登大营。（《三国志·吕布传》引《先贤行状》）
结果当然，仅凭陈登的广陵郡兵是困不住强大的吕布的，吕布军依然能够出城与曹军展开一系列的野战（《三国志·武帝纪》）。
但陈登的反叛和在后方的滋扰，使吕布的下邳城失去了后方，成为了一座前后受敌的孤城，出城作战的军队也受到了牵制。
（陈登孤立了下邳城牵制了吕布）
于是，下邳城破吕布伏诛后，曹操加封陈登为伏波将军。（《三国志·吕布传》引《先贤行状》）
伏波将军马援的名号何等响亮，这不但让陈登拥有了将军号，还是一份特大的荣耀。
由于袁绍与曹操的关系已非常紧张，曹操来不及对徐州进行消化，陈登此战后虽名义上已回归朝廷，但在广陵郡仍拥有着绝对的权力，实为保持高度独立的一方诸侯。
