Bắt đầu chiến dịch, Đinh Bộ Lĩnh tấn công sứ quân Kiều Công Hãn, tự
xưng Kiều Tam Chế, là sứ quân đóng giữ Phong Châu - Bạch Hạc (Việt Trì
và Lâm Thao, Phú Thọ). Lý do Đinh Bộ Lĩnh chọn tấn công vùng đất này
đầu tiên chính vì vị trí này nằm sát ngay sau lưng của hai sứ quân mạnh
nhất là Đỗ Cảnh Thạc và Nguyễn Siêu. Nếu chiếm được Bạch Hạc, sẽ uy
hiếp được Đại La, cùng với quân từ Hoa Lư đánh thẳng lên, coi như hai
mặt giáp công vây lấy Đỗ Cảnh Thạc vào giữa, không thể cựa quậy được.
Một loạt các bước ngoại giao và phản gián với sứ quân ở xa nhất là Kiều
Thuận giữ Hồi Hồ - Cẩm Khê (Phú Thọ) được áp dụng giúp ông dễ dàng
rảnh tay đánh bại Kiều Công Hãn.
Nắm được Bạch Hạc, Đinh Bộ Lĩnh tiến đánh sứ quân mạnh nhất Đỗ
Cảnh Thạc. Lợi dụng Đỗ Cảnh Thạc đang ở đồn Bảo Đà, ban đêm, Đinh
Bộ Lĩnh cho quân đến cướp Trại Quyền. Đỗ Cảnh Thạc vội chạy đến cứu
nhưng lại bị Đinh Bộ Lĩnh cho mai phục giữa đường để chặn đánh. Về đầu
đuôi không cứu được nhau, Đỗ Cảnh Thạc mất trại và thua trận bước ngoặt.
Không còn giữ được thế “ỷ dốc” ban đầu, đến năm 967, Đỗ Cảnh Thạc bị
đánh bại hoàn toàn và chết vì trúng tên ở chân núi Sài Sơn.
Hạ được Đỗ Cảnh Thạc, Đinh Bộ Lĩnh tiến đánh sứ quân mạnh thứ hai là
sứ quân Nguyễn Siêu. Lần này ông dùng kế hỏa công, đánh bại được quân
Nguyễn Siêu. Hạ được hai sứ quân mạnh nhất, Đinh Bộ Lĩnh lần lượt tấn
công các sự quân khác. Đánh sứ quân Nguyễn Thủ Tiệp, tức Nguyễn Lệnh
Công, ông tập kích quân lương, vừa vây vừa diệt. Đối với các sứ quân nhỏ
hơn như sứ quân Nguyễn Thủ Tiệp giữ Tiên Du (Bắc Ninh), sứ quân Lã
Đường giữ (Văn Giang, Hưng Yên), ông mặt giáp mặt, điều binh khiển
tướng chém ngay trong trận. Đi cùng với thắng lợi trên sa trường là thắng
lợi ngoại giao. Đinh Bộ Lĩnh luôn dùng các kế sách chiêu hàng bằng cách
vừa dụ dỗ vừa đe dọa, lại lợi dụng mâu thuẫn của các sứ quân để làm lợi
cho mình. Đặc biệt, riêng đối với hai sứ quân họ Ngô là Ngô Nhật Khánh
đóng ở Đường Lâm và Ngô Xương Xí đóng ở Châu Ái (Thanh Hóa), vốn là
hậu duệ của Ngô Vương, Đinh Bộ Lĩnh tiến hành chiêu hàng chứ không
đánh nhằm lấy lòng thiên hạ.