荀、孔融等人的反对发挥了重要作用，一直到建安十三年（208年），即赤壁之战的前夕，帝国的政治体制基本上没发生什么变化，曹操仍然担任司空，恢复九州制的建议也没人再提起。
这段时间，除了在外面征战以外，曹操都住在邺县，以避免回到许县跟天子碰面。但是，这种不方便是显而易见的。据司马彪《续汉书百官志》介绍，东汉司空府的编制原本只有七十多人，这显然满足不了现实需要，但要大规模地增加内设机构和编制，必须得有个说法。
建安十三年（208年）六月，曹操下令改革朝廷政治体制，废除三公，恢复丞相。
汉代的中央政体是三公九卿制，但就其具体内容而言，在西汉和东汉并不一样。西汉因袭秦制，三公分别指丞相、太尉、御史大夫，相互不统属，但有制约，都直接向皇帝负责；九卿分别指奉常（掌管宗庙礼仪）、卫尉（掌管皇宫保卫）、郎中令（掌管宫廷警卫）、太仆（掌管宫廷车马）、典客（掌管少数民族事务和外交）、廷尉（掌管司法）、治粟内史（掌财政税收）、宗正（掌管皇室事务）、少府（掌管山河湖海税收和手工业）。东汉的三公指太尉、司徒、司空，九卿指太常（掌管典礼）、光禄勋、卫尉（掌管宫省禁卫）、太仆（掌管皇室车马）、廷尉（掌管司法）、大鸿胪（掌管接待诸侯与少数民族）、宗正（掌管皇族事务）、大司农（掌管国家财政收支）、少府（掌管皇帝器用服饰）。
西汉三公虽然互不隶属，但丞相的地位显然高于御史大夫以及太尉。与东汉三公相比，丞相的权力更大，这从它的内设机构及编制上就可以看出来，西汉丞相下设十三曹，相当于十三个处，标准的编制为三百八十二人。
这些主要的部门分别是：西曹，负责丞相府内的吏员任用；东曹，负责政府二千石官员的升降，包括军中的武将在内，二千石相当于部长级，在地方上就是太守一级，在军队里相当于将军，这个部门的权力极大；户曹，负责祭祀、农桑；奏曹，负责管理政府的一切章奏，相当于唐代的枢密院，明代的通政司；词曹，负责民事法律诉讼；法曹，负责交通以及邮驿等；尉曹，负责运输，类似清代的漕运总督；贼曹，负责侦办盗贼；决曹，负责刑事审判；兵曹，负责兵役；金曹，负责管理货币、盐铁；仓曹，负责管理国家粮库；黄曹，相当于丞相府总务处。
从这些内设部门的职能可以看出，丞相府实际上就是一个标准的小内阁，人事、行政、经济、交通、司法、外交、军事无所不管。正因为它的权力太大，所以汉武帝重视尚书台，把权力从丞相手中逐步收到自己身边的一群秘书们手里，削弱丞相的权力。到了东汉，干脆设新的三公，把丞相的权力一分为三，互相制衡。
从西汉到东汉，一直存在围绕着皇权与相权展开的斗争，天子是否强势，成为决定斗争胜负的焦点。而到了东汉中后期，政治斗争中又夹进来外戚、宦官，形势更加复杂。三公在现实政治格局中已经完全被边缘化，直到曹操担任司空以后。
建安十三年（208年）的这次政治体制改革倒没有遇到太大的阻力，对于曹操成为丞相，大家已经有了足够的心理准备，叫什么只是个名分而已，实质内容并没有大的改变。
这场政治改革有一个小小的由头。这一年年初，司徒赵温突然征辟曹丕，也就是征调曹丕到司徒府来工作。因为曹丕的特殊地位，赵温的这项提议在外人和曹操自己看来并不是有意讨好，反而有点恶搞的意思，因而触怒了曹操，赵温因此被免官。
作为名义上唯一与曹操地位相当的在职官员，赵温的日子并不好过，他时刻担心会做错什么事，或者犯了曹操什么忌，从而惹来杀身之祸。这种树大招风的心理一直左右着士大夫出身的赵温。此时，因为一件不大不小、也算不上丢人的事被免官，对于赵温来说与其是不幸，不如说是幸运。
所以，有人认为这说不定就是赵温有意而为之，目的是全身而退。赵温被免官之后，三公只剩下曹操一人，此时恢复丞相，曹操更是理所当然地成为唯一候选人。
六月，献帝命太常卿徐拿着天子的符节前往邺县，拜曹操为丞相。徐就是那个从袁术手下逃脱，并将传国玉玺归还汉室的功臣。根据《后汉书徐传》的记载，曹操对这项任命也作了礼节性的推辞，甚至要把丞相让给徐当。徐再弱智或者再官迷心窍也断然不敢应承这种事，坚决予以拒绝（操以相让，不敢当）。
于是，曹操正式就任丞相，同时任命郗虑为御史大夫。
西汉的三公除丞相外，还有御史大夫和太尉三职。曹操此次恢复丞相制的同时，又恢复了御史大夫，但没有恢复太尉。有人认为御史大夫很重要，相当于“副丞相”，曹操把如此令人瞩目的职务给了名不见经传的郗虑，确实让人大出意外。
郗虑字鸿豫，兖州刺史部山阳国高平县人，跟刘表一个县。他进入曹操阵营比较晚，但他有一人特殊身份：郑玄的学生，这让他沾了不少光。以郑玄在当时文化界无人匹敌的地位，他的学生崔琰、国渊、王基等人在社会上也享有很高的知名度，加入曹操阵营后都很受重用。
郗虑从小就受教于郑玄，建安初年来到许县，在曹操的推荐下做了侍中，并以侍中的身份兼任九卿之一光禄勋卿。对于这项任命献帝显然有些不以为然，他曾当着郗虑的面问少府卿孔融：“郗先生有什么特点和长处（鸿豫何所优长）？”
孔融看着郗虑平步轻云早就有些不爽，他一点不考虑当事人就在旁边站着，回答献帝说：“可以打发他到路边站岗，不能让他掌权（可与适道，未可与权）。”
打人不打脸，伤人不揭短，当面受到如此侮辱，郗虑十分恼怒，他反驳道：“孔融当年主政北海国，政治疏失，人民流散，他的能力在哪里？”从此之后，郗虑认准孔融是自己的仇人，非要找机会整他一下不可。
赵温的免职通知就是郗虑奉命传达的（虑持节奉策免温官），郗虑资历浅，与孔融等老牌士大夫们关系恶劣，加上他为人尖刻，报复心强，这些正是曹操所需要的，把郗虑提拔为高于九卿的御史大夫，虽然在外人眼里很意外，但却十分符合曹操的想法。
曹操担任丞相后，立即着手推动丞相府的各项建设，选调各类人员。原司空府的人员基本上全部转到丞相府来，同时还根据丞相府内设机构增加的需要，选调了一些新人。
对于从司空府转入丞相府工作的所有人来说，工作性质可能变化不太大，但收入却可以增加不少。举例子来说，司空府里的处长（掾）一级官吏，品秩是三百石到四百石，月俸是三十斛到四十斛，副处长（掾属）的品秩是二百石，月俸大约二十多斛，而转到丞相府后，处长（掾）的品秩升为四百石到六百石，月俸提高到四十五斛到七十斛，副处长（掾属）的品秩虽然仍为二百石，但月俸可以提高到三十斛以上。
那段日子，大家都沉浸在加薪的喜悦中。
丞相府各个处（曹）中，西曹、东曹两个部门管人事，负责典选从地方到军队的高级官员，地位最为重要。曹操把冀州别驾崔琰调过来，任西曹的处长（西曹掾），把毛调来任东曹的处长（东曹掾），这是他们二人长期负责人事工作的开始。
早在两年前，曹操西征并州时，留下曹丕守邺县，崔琰就以冀州别驾的身份辅佐曹丕。在此期间，曹丕迷上了游猎活动，不太专心工作。崔琰没有因为他世子的身份就睁一只眼闭一只眼，他给曹丕写了封措辞很尖锐的信，让曹丕认真思考一下袁绍父子是如何失败的，规劝他遵循正道，端正行为，把心思用到正事上来。
面对敢于直言的崔琰，曹丕也只得服服帖帖，他对崔琰说：“昨天看到了先生写下的谆谆教诲，要我烧掉射猎的用具，扔掉打猎的服装，现在用具已烧毁，猎装也扔了。以后再有类似的错误，还请先生及时对我教诲（后有此比，蒙复诲诸）。”态度相当的诚恳。曹操知道此事后，对崔琰也十分赞赏。
曹操任命崔琰为东曹掾时专门对他说：“先生你有伯夷一样的风范，史鱼一样的正直，贪婪之人听到你的名字就会变得清廉，壮士听到你的名字就会更加英勇（贪夫慕名而清，壮士尚称而厉），先生可以称为时代的表率，所以任命你为东曹掾。”
毛在司空府就从事人事工作，他以清廉公正著称，没有私欲，不贪心，没有不良嗜好，不拉帮结派，没有小圈子，敢于得罪人，这些正是做人事工作所必备的条件，曹操把典选官吏的大权交给了他。
西曹与东曹都管人事，但分工有所不同，打个比方，一个好比是组织部，一个好比是人事部，崔琰和毛两个人干得都很出色。
在丞相府其它十一个处（曹）先后担任过处长（掾）和副处长（掾属）的还有司马懿、高柔、刘晔、裴潜、傅干、杨修、王观、杨俊、徐邈、辛毗、温恢、薛夏、王凌等人，他们中的大部分人之前都已作过介绍。
丞相府里还有两个职务，地位和作用高于一般的处长，一个是主簿，类似于办公室主任，一个是长史，职责与主簿差不多，地位比主簿还要高些，类似于丞相府里的秘书长。曹操当丞相后，首任主簿是司马懿的大哥司马朗，司马懿后来也担任过这个职务。担任过丞相府长史的有杜袭、徐奕、辛毗、王必、杨修等人。
除此之外，“挂靠”在丞相府内的还有一些相对独立的部门，主要是与军事有关的部门，包括曹操的各类军事参谋人员。说他们是“挂靠”，是因为传统的丞相府里也没有他们的编制。
在曹操的丞相府里，他们人数众多，称呼也有好几种：
军师：荀攸、钟繇、华歆、凉茂、毛、成公英等人先后担任过；军师祭酒：郭嘉、董昭、王朗、王粲、杜袭、刘放、孙资等人先后担任过；
军谋掾：徐邈、田豫、牵招、高堂隆、贾洪、薛夏、隗禧、韩宣、令狐劭等人先后担任过；
丞相军事：何夔、贾诩、华歆、王朗、裴潜、刘放、孙资、邢、陈群、张范、张承、仲长统、陈群、卫臻等人先后担任过。
上面这些人，组成了曹操的总参谋部，他们的职务分别类似于总参谋长、副总参谋长、高级参谋、参谋处长、参谋等，组成了强大的参谋班子，服务于曹操的军事行动。
可以说，丞相府吸纳了当时最优秀的一批人才，他们在曹操身边工作，实际上承担着管理整个“曹统区”的任务。曹操喜欢把一些优秀人才先放到自己身边锻炼，之后下派到地方上任刺史、郡太守、县令或屯田官等，丞相府于是成为一个高级人才的培训基地，一时间，天下俊才们都以能到丞相府工作为荣。