曹操的優勢是出其不意，手下都是勇冠三軍的猛将和百戰餘生的精銳騎兵和王牌“虎豹騎”，不過他們經過十幾天的山路和急行軍，體力已經大打折扣，更何況他們的重裝主力步兵在後面。
“主公，敵人數倍于我，不若等步兵到了再開戰吧！”
“主公，我們急性而來，将士們都很疲倦了！”
“敵軍以逸待勞，主公，我們還是暫且後退吧！”
……
面對數倍于自己的烏桓軍，很多曹軍将領都感到恐懼和發怵，請求緩戰。
‘敵軍勢大，我軍則疲憊不堪，應當暫緩進攻。’
曹操也不認爲現在是發動攻擊的時機。
“敵陣不整的戰機會稍縱即逝，我們怎麽能緩戰呢？”一道語氣奮發的聲音響起，衆人循着聲音看去，卻是張遼請求出戰，“敵陣不整，我軍應該急速出戰。”
說罷，張遼站了出來，單膝下跪道：“末将請戰。”
曹操看向敵陣，果然發現烏桓軍陣不整，陣形松散，再加上張遼有這麽勇猛無畏，于是便把自己所持的旌旗給了他，命令他和張合二人爲前鋒沖陣。
張遼臨時獲得了曹操用來指揮部衆的麾旗，立馬拍馬離開了陡峭的山坡，來到了山谷之中，于烏桓騎兵遙遙相望。
“目标敵陣，全軍出擊！”張遼一馬當先沖了出去，徐晃、張郃、鮮于輔、閻柔、曹純也緊随其後。
“殺啊！”
“沖啊！”
“出擊！”
……
見将領們都這麽英勇，曹軍騎兵也顧不得渾身酸痛了，咬牙沖了出去。
烏桓的優勢是以逸待勞，兵馬“盛衆”，足有數萬騎兵，但他們面對曹軍的到來卻有些措手不及，而且和其他遊牧民族一樣，他們單兵能力強，但整體作戰弱。
“咻咻……咻咻……”
毫無紀律的烏桓騎兵在首領的怒吼下，發出了幾陣稀拉的箭雨，可是這些箭矢落在身着重甲的虎豹騎身上，就如同雨滴砸在了玻璃上——瞬間就滑落在地上了。
“披發持彎刀騎黃馬的是蹋頓，斬殺蹋頓！”張遼手持長槍，直奔蹋頓而去。
衆将眼神發亮，奮勇争先地殺向蹋頓，虎豹騎們也不甘落後，如同猛虎下山般殺向蹋頓。
烏桓騎兵原本就人心惶惶，一看曹軍如此勇猛，其陣行開始崩潰，在蹋頓的連連怒吼下才勉強結成陣型沖向曹軍騎兵。
可是這種戰陣如何能與虎豹騎演練數年的鋒矢陣相比呢？
張遼和衆多将領組成了劍尖，而虎豹騎和其後的精銳騎兵們便是劍刃，他們在陣地中橫沖直撞。
慘淡的日光下刀群槍林簇擁閃耀，曹軍如同劃破豆腐般輕易地鑿穿了烏桓騎兵的陣型，沖得烏桓騎兵四散奔逃。
不知道殺了多少了，見前方豁然開朗，張遼知道這場戰役勝利了，剩下地便是屠殺了。
“敵人陣型已亂，随我殺！”
他立馬調轉馬頭，整支隊伍繞了一個大圈再次沖向烏桓騎兵。
“殺！”
“殺！！”
“殺！！！”
……
曹軍騎兵結成鋒矢陣，再次沖向了陣型已亂的烏桓騎兵。
烏桓騎兵早已被殺得難辨東西了，他們慘叫着東奔西跑，在曹軍騎兵的肆意砍殺下發出響徹天際的慘叫聲、告饒聲、哭喊聲。
混戰中，曹純麾下虎豹騎擒獲單于蹋頓，當場将其斬首。
烏桓騎兵本就士氣低落，見自己單于被斬殺，當即士氣崩壞，全面潰敗，最終被殺得七零八落，屍體鋪滿大地，到處都是黑紅的血泊。
曹操大獲全勝，并一舉平定了三郡烏桓的“親袁勢力”，直接占據柳城，斬蹋頓及名王以下十餘人，俘虜二十餘萬人。
這是場遭遇戰，其實也是場決戰。如果曹操戰敗，那麽全部曹軍勢必全軍覆沒于遼西，因爲他們沒有退路。
幸好運氣是站在曹操這邊的，大破烏桓及袁尚軍。
戰敗的袁尚、袁熙兄弟與遼東單于速仆丸帶着殘餘的數千名騎兵投奔公孫康。
看着落荒而逃的袁尚、袁熙兄弟與遼東單于速仆丸，以及跟随他們的數千名騎兵，有将領建議道：“主公，看袁尚、袁熙兄弟逃竄的方向應該是要投奔公孫康，不若乘勢追擊，不留後患。”
“我将讓公孫康送來袁尚、袁熙的人頭，不必再勞師動衆。”曹操高深莫測地笑道，随即便下令從柳城班師。
袁尚逃到遼東後，便同袁熙商量說：“現在到遼東，公孫康必然見我，我一個人爲兄長親手殺了他，并且占領遼東，還可以用來擴大自己。”
公孫康心裏也打算捉住袁尚來邀功，就事先在馬棚裏安排了精強勇猛的士兵，然後出來邀請袁尚、袁熙。
袁熙察覺出不對，不想進去，可是坑哥達人袁尚強迫他進去，袁熙不得已就同他一道進去。
還沒來得及坐下，公孫康喝讓伏兵捉住他們，把二人五花大綁扔在了結冰的地上。
饑寒交迫的袁尚對公孫康說：“我馬上就要死了，可以在我死前給我們坐席嗎？”
公孫康譏笑說：“你的頭顱馬上就要走萬裏路，要席子幹什麽用？”
接着他便下令斬殺袁尚、袁熙，連同速仆丸的人頭一起送給曹操，并表示了歸順的意思。
曹操大喜，立馬封公孫康爲襄平侯，授任他爲左将軍。
将領中有人問曹操：“您已退軍而公孫康殺死袁尚、袁熙，這是爲什麽？”
曹操笑道：“公孫康一向畏懼袁尚、袁熙，我如果急攻，他們就會合力抵抗；緩和時，他們就會自相殘殺；是形勢使他們這樣做的。”
建安十二年九月，曹操從柳城班師，此時濱海道可行，曹操途經碣石，策馬上山，遙望渤海，回想自己功蓋寰宇，意氣風發，于是留下《觀滄海》:
東臨碣石，以觀滄海。
水何澹澹，山島竦峙。
樹木叢生，百草豐茂。
秋風蕭瑟，洪波湧起。
日月之行，若出其中。
星漢燦爛，若出其裏。
幸甚至哉，歌以詠志。
此戰唯一美中不足的便是郭嘉因爲水土不服的關系英年早逝了，曹操臨其喪，哀甚，對荀攸等人說道：“諸君年節孤輩也，唯奉孝最少。天下事竟，欲以後事屬之，而中年夭折，命也夫！”
緊接着，曹操收編三郡烏桓騎兵加入自己的軍隊，“由是三郡烏丸爲天下名騎”，大大發展了曹軍的騎兵部隊。
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