不料公孙范到了勃海郡之后，接管了兵权，就倒戈投降公孙瓒，并且协助公孙瓒，打败了流窜至此的青徐黄巾一部，由此收编了不少的黄巾军。
公孙瓒的大军进驻界桥，志得意满的他任命自己手下的大将严纲为冀州刺史，田楷为青州刺史，单经为兖州刺史。
公孙瓒将自己的同窗刘备打发到了青州刺史田楷手下，刘备在田楷手下，凭借着关羽和张飞的武勇倒是屡立战功，田楷十分青睐刘备兄弟，任命刘备为平原国相，刘备终于混到了郡守一级。
五月，关东联军正式解散之后，袁绍终于可以一门心思地对付公孙瓒了。
很快，北方最强大的两路诸侯在界桥进行了第一次交锋。公孙瓒出动了四万大军，其中中路为三万步兵，左右两翼各有五千骑兵。
袁绍则派大将张郃率领他部下的先登营五千精锐为先锋，并且配备了数千支强弩。自己则率数万步兵排列在后。
公孙瓒欺负袁绍兵少，又自觉自己的骑兵强大，便令骑兵首先发起冲锋，从左右两侧夹击袁绍军中路。
张郃的先登营精锐一直静静地趴在橹盾之下，即使面对公孙瓒的上万骑兵冲锋之时，仍能保持冷静。
一直等到幽州骑兵冲到很近的距离时，这才一齐跳出去用长矛和环首刀近身肉搏。同时上千张硬弩也在近距离攒射公孙瓒的骑兵。
幽州骑兵突然遭遇这意想不到的打击，立刻陷入混乱，尤其是那些乌桓骑兵带头逃跑，结果冲乱了本来还阵容严整的中路步兵。
张郃越战越勇，竟然在两军阵前亲手斩杀了公孙瓒的大将严纲，追着幽州骑兵，冲入公孙瓒的大军之中。
公孙瓒先是退到界桥，打算固守于此，结果张郃追着幽州军的逃兵，一路追杀到此，并且再次打败了公孙瓒的军队。
公孙瓒一直逃到蓟县，近在咫尺的幽州牧刘虞自始至终也没有派出援军帮助他，两人的仇怨越结越深。
袁绍亲自率领大军追杀公孙瓒，进入幽州境内，却被公孙瓒大败于渡河之时。公孙瓒还想乘胜追击的时候，又中了袁绍帐下军师田丰设下的陷阱，至此，双方暂时战成了均势。
曹操是最先离开关东联军的人，这段日子，他并没闲着，他率军进入东郡，先后打败了白波黄巾军，匈奴人于夫罗的残部，甚至收编了于夫罗及其族人，实力大增。
正在与公孙瓒激战的袁绍为了拉拢曹操，主动推荐曹操担任东郡太守，两人由此成为暂时的盟友。
此时在太行山中，活跃着一支规模不小的军队，他们本来是黄巾起义之时响应起义的一伙山贼，大首领就是张牛角和褚燕，这两人都颇有胆识和才干。
他们自称黑山军，鼎盛之时，控制了冀州的中山、常山两个郡国，所以袁绍虽然是冀州刺史，可是也只能控制冀州三分之二的地域。
黑山军与公孙瓒早已私下里缔结了盟约，所以公孙瓒不敌袁绍之时，张牛角派杜长等人率军支援公孙瓒，结果黑山军也被袁绍击败，从此他们两方也结下了仇怨。