这时，袁术在第二次遭到曹操击溃后，于197年夏季碰上大水灾与大饥荒，气力严峻受损，江淮之间到处可见人吃人的悲剧。为了重整士气，术以周瑜为居巢长，以临淮鲁肃为东城长，并且有了沛相舒仲应散粮救饑民的故事，但军队式微没法逆转，厥后仍然产生军乱与部曲雷薄、陈兰等率军自主的事件。吕布派许汜、王楷求救于袁术，术乃严兵为布作援助。后吕布被其部将所擒而投降，被曹操处斩。
董卓入洛阳后，欲废汉帝，为拉拢袁术，乃表术为后将军，袁术不肯凭借，惧祸逃往南阳。
占玺称帝袁术以为奥秘谶纬预言：“代汉者当涂高。”说的就是自已。《资治通鉴·汉纪五十四》记录袁术篡夺了孙坚在洛阳所拾获的传国玉玺，作为称帝的根据。197年袁术于寿春称帝，国号仲家（《资治通鉴·汉纪五十四》：“袁术称帝于寿春，自称仲家”；《三国志·魏书第六·董二袁刘传》的裴注引《典略》作仲氏），置公卿，祠南北郊。但是袁术称帝的行动引发各方的恶感，因为袁术即是否定了被作为盘据角力的汉朝天子。
伏滔：“袁术当衰汉之末，负力幸乱，遂生僭逆之计，建号九江，称制下邑，狼狈奔亡，倾城受戮。”
范晔：“术虽矜名尚奇，而本性骄肆，尊己陵物。及窃伪号，淫侈滋甚，媵御数百，无不兼罗纨，厌梁肉，自下饥困，莫之简恤。”“焉作庸牧，以希后福。曷云负荷？地堕身逐。术既叨贪，布亦翻覆。”
长沙太守孙坚杀南阳太守张咨，引兵从术。南阳户口尚数十百万，但是他不修法度，以钞掠为资，奢姿无厌，百姓患之。()袁术因而和孙坚联手，上表行孙坚破虏将军，领豫州刺史。孙坚领军出征，袁术在火线供应粮草补给。后孙坚率军于阳人击败董卓军的胡轸、吕布，斩杀了华雄，获得大捷。此时有人便向袁术进言：“坚若得洛，不成复制，此为除狼而得虎也。”袁术担忧孙坚会尾大不掉，便不运军粮给孙坚。孙坚便连夜赶回严辞切责袁术，袁术忸捏，当即给孙坚调发军粮。孙坚回到火线后乃率军攻入洛阳，分兵出函谷关。
王沈：“为长水校尉，好奢淫，骑盛车马，以气高人，语曰：‘路中捍鬼袁长水’。”
孔融：“袁公路岂忧国忘家者邪？冢中枯骨，何足介怀。”[1]陈圭：“暹、奉与术，卒合之军耳，策谋不素定，不能相保持，子登策之，比之连鸡，势不俱栖，可解离也。”
汗青评价
何夔：“天之所助者顺，人之所助者信。术无信顺之实，而望天人之助，此不成以得志于天下。”
兄弟两人是以积怨翻脸，袁术转而与幽州公孙瓒以及陶谦缔盟，袁术为首，与绍相互争霸。但是群雄大多凭借袁绍，袁术怒骂别人宁肯跟随本身“家奴”（指庶出的同父兄长袁绍）也不跟随本身，还写信给公孙瓒说袁绍不是袁氏子孙。
天灾**时天旱岁荒，士民冻馁，术由是遂衰。又术既称天子，淫侈滋甚，媵御数百。部曲陈兰、雷薄叛变，掠粮草奔于灊山。袁术欲将归帝号于绍曰：“汉之失天下久矣，天子提挈，政在家门，豪雄比赛，分裂疆宇，此与周之末年七国分势无异，卒强者兼之耳。加袁氏受命当王，符瑞炳然。今君具有四州，民户百万，以强则无与比大，论德则无与比高。曹操欲扶衰拯弱，安能续绝命救已灭乎？”袁术于199年投奔袁绍宗子时任青州刺史的袁谭时，在路上为刘备军所挡下，术不得过，复走寿春，问厨下，另有麦屑三十斛。时盛暑，欲得蜜浆，又无蜜。坐棂默上，感喟很久，乃大宛曰：“袁术至于此乎！”因顿伏默下，六月，呕血斗余愤而病死。