不听，于是立即出兵讨伐上缭。
大军到达海昏，宗党首领听到风声，全都赶快逃跑，只留下空城，刘勋什么也没有抢到。劳师远征，士卒们精疲力竭一无所得。这时，孙策率兵向西进攻黄祖，走到石城，听说刘勋在海昏，就分派堂兄孙贲、孙辅率领八千人驻在彭泽，自己与兼任江夏郡太守的周瑜率领二万人袭击刘勋的根据地皖城，攻克该城，俘虏了袁术与刘勋的家眷以及部曲三万余人。
孙策上表推荐汝南人李术担任庐江郡太守，拨给他三千士兵，守卫皖城，把其余被俘的人都东迁到自己控制的吴郡。刘勋率军返回，到达彭泽，受到孙贲、孙辅的截击，大败。刘勋退守流沂，向黄祖求救，黄祖派儿子黄射率五千水军来援助刘勋。孙策再次前来进攻刘勋，刘勋大败，向西投奔荆州牧刘表，黄射也逃走了。经此一战，孙策终于攻取了庐江一郡之地。
孙策收编了刘勋部下的士兵二千余人，俘获了一千艘船只，乘势进攻黄祖。十一月初八，孙策进军到沙羡，刘表派遗遣侄子刘虎与大将南阳人韩晞，率领五千名手持长矛的士兵来救黄祖。十一日，两军会战，孙策率领周瑜、吕范、程普、孙权、韩当、黄盖等同时进攻黄祖军，最后黄祖只身逃走，其妻妾子女共七人被孙策抓获，刘虎、韩晞并两万余部都被被杀，跳水溺死者达一万余人，孙策缴获战船六千余艘，财物堆积如山。此战，孙策攻取庐江。