治理下，青州呈现出新的面貌，“群盗奔走”。
袁绍“叹其能”，改任他为兖州刺史部的东郡太守，治所在东郡境内黄河北岸的东武阳。
兴平二年(195年)，曹操在雍丘包围张超。
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，立马要率领所部兵马前去救援，又向袁绍请求增加军队，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。
袁绍很生气，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，围困长达一年。
兴平三年(196)，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。
袁绍接到书信以后，知道臧洪誓死不降，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，“袁绍的野心很大，对汉室江山图谋不轨，我为大义而死，死有所值，你们没必要跟着我一起死，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!”
臧洪在东郡太守任上，相对安逸一些，这个期间，他纳有三房美妾，袁绍围城时，都被围在了城中。
臧洪是太守，省级干部，又是个美男子，美人当然爱英雄，他的妻子以及他的三房爱妾，都很爱他。袁绍开始围城的时候，还没事，有吃有喝，可是一围，就围了一年，天啊！没有粮食接济，又没有救援之兵，怎生是好？
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。
臧洪回到家里，他的妻子和孩子，已在血泊之中。原来，是他妻子杀的，老婆把孩子杀死了，自己又自杀了。可是，他的三个美妾还苟延残喘地活着。
臧洪问，“他们都自裁了，你们三个为什么还活着？”
三妾中的吴氏说，“我们三、姐妹、想，城中无、粮，将士无力抵抗，夫君，我们姐、妹三、个，愿作牺牲，祭献给、守城之、战，你把我、们杀了，充、却军粮吧……”
听到这里，臧洪堂堂的汉子，泪如雨下。
……臧洪把自己的三个爱妾杀了，分给将士们充饥。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，抓住了臧洪。
袁绍用了很多布幔布置一个现场，聚集诸将，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。
后世有人说，天下第一义士是臧洪,而不是关羽。
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