尽管归途如此艰辛，尽管心腹谋士郭嘉身染重病，但仍然未挡住曹操的诗人情怀，在回师途中，他写下了那首著名的《观沧海》。
这首诗是题目叫做《步出夏门行》组诗中的一首。《步出夏门行》是汉乐府的曲牌，没有实质性含义。夏门原是汉代洛阳城北门之一，“步出夏门行”最早的意思是缓步经过洛阳北城门时所吟的诗句。
曹操借这个乐府曲牌一口气写了五首诗，分别是《艳辞》（序曲）、《观沧海》、《冬十月》、《土不同》、《龟虽寿》。其中《观沧海》和《龟虽寿》两首最为有名。
《观沧海》一诗写道：东临碣石，以观沧海。水何澹澹，山岛竦峙。树木丛生，百草丰茂。秋风萧瑟，洪波涌起。日月之行，若出其中；星汉灿烂，若出其里。幸甚至哉，歌以咏志。
其大意是：向东走去，面对碣石山，观看大海。大海如此浩渺，碣石山耸立于海边。山上树木丛生，草木繁茂。这时，秋风飒飒刮起，海上涌起波涛。日月运转，好像是从这浩渺的海水中生出来的。星河灿烂，也好像是从这浩渺的海水里所产生的。想想真是幸运极了，可以用诗歌来表达自己的思想感情。
想象一下当时的情景：从战场归来的曹操，看到了思慕已久的碣石山，面对大海，他思潮起伏。此时，他不是一个“昼携甲士破坚阵”的大军统帅，也不是一个“治世能臣”，他只是沧海边伫立的一个生命个体，是一个纯粹的诗人。
于是，他看到了海水、岛屿、草木、秋风，联想到了日月星河，这些景物在诗人眼里是如此壮阔，如此博大，从眼前的波涛、海浪，诗人看到了日月运行的规律，并为能够站在这里抒发情怀而感到激动。
这是一个诗人曹操，一个凡人曹操，一个孤独的吟者。
《观沧海》这首诗写了秋天的大海，但却一洗悲秋的传统情调，写得沉雄有力，意境高远。这样的诗一般人是写不出来的，曹操身边的笔杆子们更是无法代笔，只有像曹操这样既深得传统文化的熏陶，又历经百战，积累了丰厚的阅历，对生荣死哀有过深刻思索的人才能写出来。因而，这首诗受到历代的推崇，在文学史上有着很高的地位。
诗是好诗，但由此引发的争论也很热烈，焦点是诗中所描写的碣石山到底在哪里。
现在，至少有三个省的专家都说曹操写的是他们那里。
碣石山不是普通的山，它最早出现在《尚书》里，这部书里有一篇叫《禹贡》，是最早的古代地理著作，《禹贡》提到了天下分为九州的概念，也提到了碣石山，并赋予它不同一般的精神内涵，使它像泰山一样，成为帝王们向往的地方。
根据记载，秦始皇、汉武帝以及后来的唐太宗等人都曾亲临碣石山，他们在此登高远眺，举行祭祀仪式，祈求长生不老。相传，秦始皇命徐福远涉瀛海寻找仙丹，也是从这里出发的。登碣石跟泰山封禅一样，成为帝王们彰显文治武功的盛典。
但这个引得秦皇汉武趋之若鹜的碣石山到底在什么地方，历来却争论不绝。《禹贡》里只有一句话：“夹右碣石入于河”。这句话实在太简约了，说的究竟是什么意思，从汉代直到宋代经过很多注疏家的讨论和研究，花了几百年才弄清楚，大意是说，东北少数民族鸟夷人入贡，坐船沿辽东湾西岸向南航行，然后向西航行至渤海北岸，最后入河，碣石山正在河口处。
《禹贡》里凡单独提到“河”一般指的都是黄河，按说这是比较明确的，只管在黄河入海口附近找就行了。但千百年来黄河频频改道，曾经的入海口从南到北有不少，碣石山究竟在哪里于是又成了一个谜，自古以来各种观点不下十来个，影响较大的有三种。
一代伟人毛泽东曾填词一首：“大雨落幽燕，白浪滔天，秦皇岛外打渔船。一片汪洋都不见，知向谁边？往事越千年，魏武挥鞭，东临碣石有遗篇。萧瑟秋风今又是，换了人间。”所以，在一般人的印象中，曹操登临过的碣石山应该离秦皇岛不远，赞成这个说法的人进一步认为，碣石山应该在今天河北省昌黎县境内。翻开现在出版的大部分古诗注本，包括中学语文教材里的注释，都采用这个观点。
但是，这个观点存在许多疑问。曹操征乌桓去时走的是卢龙道，即从承德方向经喜峰口绕内蒙古境内，最后到达柳城。史料未明载回来走的是哪条路，也许是原路返回，也许走的是滨海道，因为此时已是冬天，大雨早应该停了。如果是那样的话，归途中正好路过秦皇岛附近的昌黎。
但是，《曹瞒传》里关于曹军在回来的路上遭遇大旱的记载似乎又推翻了这个结论，滨海道到处都是水，夏天刚刚经过长时间大雨的浸泡，现在很快旱到这种程度似乎有点说不通。
于是，有人提出曹操登过的碣石山不在河北省，而在辽宁省境内，具体说就是辽宁省绥中县西南的海滨，在最近出版的一些毛泽东诗词选集的注释里就采用了这样的观点。
然而，以上两种观点都有同样致命的问题：季节不对。
曹操诗里说得很明白：秋风萧瑟，洪波涌起。说明时令应该是秋天。而根据曹操此次北征的行程推断，他到达这一带时最早也是农历十月底，是寒冬季节，《曹瞒传》里的记载也印证了这一点。所以，曹操即使来过这两个地方，但是他也既看不到“秋风萧瑟”，更看不到“百草丰茂”。
作为一位著名的现实主义诗人，曹操没有必要放着眼前的冬景不写，虚拟秋天的景象。碣石山在辽宁或者在河北，都受到了质疑。
在这种情况下，又出现了第三种观点，认为曹操登过的碣石山在山东省境内，具体说就是山东省无棣县的马谷山，在古代它就是碣石山。
赞成这个观点的人认为，《观沧海》根本不是建安十二年冬天曹操由柳城回师途中所作，而是作于建安十一年（206年）的八月。
回顾一下一年前的历史，这年秋天曹操确实在山东一带活动，他当时亲自率兵征讨海贼管承，面对实力有限的海贼，他倒是有心情也有时间跑到这座碣石山看一看。
碣石山到底在哪里并不重要，我们所要追寻的不是曹操的足迹，而是他当年的情怀。
建安十二年（207年）曹操已经五十二岁了，距他二十岁出仕已经三十二年，距己吾起兵也有十七八年了。十多年来，他亲身经历了大小数十次战斗，在乱世中奋起和拼争，品尝了失败的痛苦以及失去亲人的哀伤。但是，他也在这种刀与火的日子里得到了锤炼，这样的机会不是每个人都会有的。曹操熟悉前代历史，他曾经渴望成为国家的栋梁，无论是在疆场还是在治理国家的岗位上，他都渴望建功立业，青史扬名。
然而，十多年来亲身经历的事实对他原有的理想进行了一次又一次的修正。官渡之战后，他又用七年时间统一了北方，之后冒险远征，扫灭了北方少数民族反对势力，使其他各部族纷纷表示效忠，这怎能不让他热血沸腾？
整天面临生与死的考验，还要思考未来，现在得胜归来，心情放松，又能登高远眺，曹操的心中不禁充满了俯瞰人间万象的胸怀。这不仅仅是一种君临天下的得意之情，也不仅仅是发思古之幽情般地傲视古人的情怀，这是政治家、军事家与文学家的综合气质在此时此地的交融。
在《步出夏门行》这一组诗里还有一篇《龟虽寿》，诗中写道：神龟虽寿，犹有竟时。腾蛇乘雾，终为土灰。老骥伏枥，志在千里；烈士暮年，壮心不已。盈缩之期，不但在天。养怡之福，可得永年。幸甚至哉！歌以咏志。
其大意是：神龟的寿命虽然长久，但仍然有终结的一刻。腾蛇尽管可以乘雾飞行，但终究要化为灰烬。衰老的战马伏在马棚里，但它的雄心壮志仍然想日驰千里。有远大志向的人虽然到了晚年，但奋发进取的雄心不会停止。人的寿命长短，不只是由上天所决定的。只要自己好好养护，也可以益寿延年。真是幸运呀，可以用诗歌来表达自己的思想感情！
这首诗与《观沧海》同样有名。“盈缩之期，不但在天”，说明曹操很自信，正如人无法决定生命的长度，却可以决定生命的厚度一样，站在海边极目远眺的曹操，想必也想到了与天奋斗、与人奋斗的激情与乐趣吧。