建安十二年(207年)，曹操為了肅清袁氏殘余勢(shì)力，也為了徹底解決三郡烏桓入塞為害問(wèn)題，決定遠(yuǎn)征烏桓。漢末，遼西、遼東、右北平三郡烏桓結(jié)合，是為三郡烏桓，其首領(lǐng)為遼西部的蹋頓。三郡烏桓與袁氏關(guān)系一直很好，并屢次侵?jǐn)_邊境，擄掠人口財(cái)物。

這年五月，曹操親率大軍到達(dá)無(wú)終(今薊縣)。時(shí)正雨季，道路積水，“淺不通車馬，深不載舟船”。曹操?gòu)臒o(wú)終人田疇之議，改從一條久已斷絕，但“尚有微徑可尋”的路線進(jìn)軍。在田疇的引導(dǎo)下，曹操大軍登徐無(wú)山(今河北玉田北)，出盧龍塞(今河北喜峰口附近)，“塹山堙谷五百余里”，直指烏桓老巢柳城(今遼寧朝陽(yáng)南)。

八月，曹軍進(jìn)至離柳城不足二百里時(shí)，烏桓才發(fā)現(xiàn)，于是蹋頓與袁尚、袁熙等人率數(shù)萬(wàn)騎兵迎擊。

二軍相遇，時(shí)曹軍輜重在后，“被甲者少，”而烏桓軍軍勢(shì)甚盛。曹操登高瞭望，見(jiàn)烏桓軍雖多，但陣勢(shì)不整，遂命大將張遼為前鋒，乘烏桓軍陣稍動(dòng)之機(jī)，向?yàn)趸杠姲l(fā)動(dòng)猛攻。烏桓軍大亂，曹軍陣斬蹋頓，大獲全勝，胡、漢降者二十余萬(wàn)，袁尚等人逃奔割據(jù)平州的公孫康。這時(shí)，有人勸曹操乘勢(shì)進(jìn)擊公孫康，曹操說(shuō)：“吾方使康斬送尚、熙首，不煩兵也?！彼炻受娺€師。不久，公孫康果然斬殺袁尚、袁熙，并將其首級(jí)獻(xiàn)與曹操。諸將不明所以，曹操說(shuō)：“彼素畏尚等，吾急之則并力，緩之則自相圖，其勢(shì)然也。”于是，曹操攻破三郡烏桓，也徹底肅清了袁氏勢(shì)力。

十一月，曹軍至易水，代郡烏丸行單于普富盧、上郡烏丸行單于那樓將其名王來(lái)賀。同年郭嘉因水土不服、氣候惡劣、日夜急行操勞過(guò)度，在曹操北歸前病逝。歸程途中，據(jù)《曹瞞傳》記載：“時(shí)寒且旱，二百里無(wú)復(fù)水，軍又乏食，殺馬數(shù)千匹以為糧，鑿地入三十馀丈乃得水。既還，科問(wèn)前諫者，眾莫知其故，人人皆懼。公皆厚賞之，曰：‘孤前行，乘危以徼幸，雖得之，天所佐也，故不可以為常。諸君之諫，萬(wàn)安之計(jì)，是以相賞，后勿難言之?！?/p>