199年2月，曹操回军兖州州治山阳郡昌邑县。
3月，黑山军首领张燕起兵十万，分三路来救公孙瓒。公孙瓚得知后大喜，派人携密信给儿子公孙续，让他率五千铁骑，在北隰之中举火为应。自己只要一看到火起，便会率军从易县城中杀出。到时内外夹击袁绍大军。可谁知这使者一出城就被袁军擒去。袁绍便决定将计就计。设下伏兵之后，举火诱敌。公孙瓚果然出战。结果遭伏击大败，逃回城中，再次据守不出。
袁绍下令挖掘地道，直至公孙瓒的居城楼下。然后引火焚烧地道。公孙楼的居楼就这样被火烧倾倒。事已至此，公孙瓚选择先缢死自己的妻子姊妹，然后自焚而死。田楷、关靖皆战死。公孙续被屠各胡所杀。
本欲起兵攻打公孙瓒、为故主刘虞报仇的渔阳太守鲜于辅接受田豫的劝告，向以曹操为代表的中央朝廷请降。汉献帝刘协封鲜于辅为建忠将军、都督幽州六郡。
当年，辽西郡的乌桓王丘力居去世时，其子楼班年少，由从子蹋顿继立为乌桓王，总摄上谷郡的难楼、辽东郡的苏仆延、右北平郡的乌延等乌桓首领。袁绍攻打公孙瓚时，蹋顿率乌桓兵马助之。公孙瓚被灭后，袁绍就以汉献帝的名义赐给蹋顿、难楼、苏仆延、乌延等人以单于印绶。并对得乌桓人心的阎柔大加宠慰，以安北边。其后，难楼、苏仆延奉人曾奉楼班为单于、蹋顿为王。然蹋顿犹秉计策。
4月，曹操率军来到黄河岸边，命史涣、曹仁二人渡河攻打在河内郡射犬的眭固。眭固让薛洪、缪尚二将留守，自己则弃城北走，想去向袁绍求救。结果在犬城被史涣、曹仁追上，被击斩。而曹操则率大军渡过黄河，围攻射犬。薛洪、缪尚开城投降，被封为列侯。曹操还军敖仓。
当年曹操任兗州牧时，曾举荐魏种为孝廉。兗州叛乱时，曹操曾坚定的对左右说“谁都可能背叛我，只有魏种不会背叛我”然而现实却响亮的抽了曹操一记大耳光，魏种还是叛变了。消息传来，曹操大怒“魏种除非南逃越、北逃胡，否则让我抓到他，必不放过他”魏种当然不可能逃到当时被中原人看作的蛮夷之地，此时正在射犬城中，也随城陷一起被生擒到曹操面前。就在大家都认为魏种将性命不保时，曹操却做出了让众人意外之事，他只说了一句话“唯才用之”且亲自解开了魏种身上的缚绳，将魏种任命为河内太守，属以河北之事。
袁术称帝两年多时间以来，骄奢淫逸，出兵又屡败，眼见得这个皇帝是再也当不下去了。终于有这觉悟的袁术下令烧毁宫室，奔往庐江郡的灊山，想投靠驻扎在那里的自己的两个部将陈简、雷薄。却不料二将早已心生异心，拒绝袁术前来。
走投无路的袁术手下的士卒也纷纷散走。最后，无奈的袁术只能派使者去冀州见自己的堂兄袁绍，表示愿将帝号及传国玉玺全部让给袁绍，只求收留自己。袁绍便命长子青州刺史袁谭出兵去迎接袁术，袁术则也准备从下邳北上，去与袁谭会合。但二袁注定了此生再也无法会合。当曹操知道此事后，便紧急派左将军刘备率自己手下两个将军朱灵、路招前去拦截袁术。
此时，刘备头上已戴上了一顶后人皆知的大帽子“刘皇叔”但其实查阅《三国志》，上面只记载了刘备为西汉景帝之子中山王刘胜之后，记载了刘胜之子刘贞和刘备的祖父刘雄、父亲刘弘，却没有从刘贞到刘雄之间的世谱记录。《三国演义》第20回详细排列了这一世谱，其真实性却很让人怀疑。最明显的，汉献帝刘协虽然是东汉王朝的第14任皇帝，却只是光武帝刘秀的第七世孙(东汉因诸多小皇帝的存在，完全不是父死子继)所以照《三国演义》列出的这份世谱来看，刘协应与刘雄的曾祖刘达是同辈。那请问：刘协要叫一个相当于自己五世孙的刘备为‘皇叔’这合理吗？
袁术被刘备阻路，没奈何只得往寿春退去。然而终究也退不回原点了。6月，袁术退到了江亭。遥望相距80里的寿春，仲家皇帝袁术此时心里在想些什么？没人能够知道。此时已是阴历6月的盛夏，袁术军中只剩下麦屑30斛。袁术嫌其粗食，不能下咽，命从人去取蜜浆止渴。从人只回了一句“只有血水，哪来蜜水”袁术听后，长叹一声“袁术乃至是乎”便从床上倒于地下，欧血而死。
袁术死后，其从弟袁胤率残部，奉着袁术的棺椁、袁术的妻儿，想去皖城投奔袁术的旧部、庐江太守刘勋。却被原广陵太守徐璆阻路，要袁术妻子献出传国玉玺，方许通过。袁术之妻无奈交出玉玺，徐璆也率众而退，并火速前往许都献玺。
袁术死前，曾燃起了另一个人的称帝野心：袁绍！而急主子之所急、想主子之所想，历来是为人下属者必修的第一功课。主薄耿包就是这样一个可心人。他秘密上书袁绍，建议他顺天应人称尊号。袁绍大喜，便将耿包献上来的这份密书给全军府所有人看，征求他们的意见。可没想到众僚属一致表示：耿包妖言惑主，当诛。袁绍见众意不可违，不得已之下也只能把耿包当替罪羊给杀了。
袁绍决定集合精兵十万、骑万匹，去攻打在许都的曹操。手下第一谋士沮授反对“与公孙瓚之战，已消耗了我军太多实力。如今应该务农息民，遣使献公孙瓒之捷于天子