曹操同袁绍相拒于官渡时，阎柔遣使与曹操通好，曹操仍以阎柔为护乌桓校尉。但三郡乌桓仍继续为袁氏出力，并无归附曹操之意。
曹操占领平原，将进军南皮攻打袁谭时，柳城乌桓曾想派出骑兵援助袁谭。因牵招曾担任过乌桓突骑的职务，比较熟悉乌桓情况，曹操派他去柳城对乌桓做分化瓦解的工作。牵招来到柳城，见峭王苏仆延正准备行装，将派遣五千骑兵去援助袁谭。这时辽东太守公孙康自称平州牧，也派韩忠拿着单于印绶前来，企图拉拢峭王。峭王大会部众，韩忠、牵招均在座。峭王问牵招：
“过去袁公说是奉天子之命，让我做了单于；现在曹公又说要重新禀报天子，让我做真单于；辽东这会儿又拿了单于的印绶来。我到底该听谁的呢？”
牵招不慌不忙地回答：
“过去袁公秉承皇帝旨意，所以对您有所拜授；后来出现违错，天子命曹公代理，所以曹公说要重新禀报天子，授给您真单于的印绶，这是不错的。至于辽东，不过是一个小郡，怎能擅自拜授呢？”
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第十一章远征乌桓（2）
牵招因原为袁绍部属，投归曹操不久，说起袁绍来用词比较委婉。而对辽东公孙康，牵招可就不客气了。韩忠起来辩解，牵招予以呵斥，说到激烈处，竟起身抓住韩忠头颅，往地上猛磕，并拔刀准备将韩忠杀死。峭王十分惊恐，还没有来得及穿鞋，便跑上前来抱住牵招，让他放手，牵招这才放掉韩忠，回到座上，为峭王详细陈说利害。峭王等人下席跪伏，表示接受劝告，不再援助袁谭。
曹操这一着棋走得很成功，为他比较顺利地解决袁谭创造了条件。但这不等于彻底解决了乌桓的问题。乌桓中蹋顿势力最强，过去也特别受袁绍优待，同袁氏的关系特别深。袁熙被曹操打败后，即与其弟袁尚投奔辽西，依附蹋顿，企图借助蹋顿的力量与曹操抗衡，恃机卷土重来。他们逃奔时，同时裹胁走了幽、冀两州的军民十余万户。加上此前乌桓在幽州掳掠的十余万户汉民，总数达到二十余万户。在这些汉人中，既有农民，也有各行各业的手工业工人，他们为乌桓从事各种农业和手工业劳动，这就更加强了乌桓的力量。蹋顿屡次乘势侵扰汉朝边塞，并曾大规模出兵攻击曹操所置的右度辽将军鲜于辅于犷平，被曹操率军击败。
曹操深知，不征服乌桓，不扫除袁氏残余势力，北边的局势就不可能真正稳定下来。但远征乌桓也并不是一件容易的事情，须在人力、物力各方面做好充分的准备。为此，他首先接受董昭的建议，动用大批民工开凿了两条水渠，一条是平虏渠，一条是泉州渠。
平虏渠上起呼沲河，下入洠ㄒ艄茫┧唇窈颖鼻嘞刂炼懒髡蚣湟欢文显撕拥那吧怼Ｈ萸铣新汉樱記t河口凿入，下入鲍丘水，合口处在今天津宝坻境内，因渠道南起泉州县境，故名。这样，泉州渠、平虏渠通过呼沲河、清河同建安九年（204）开通的白沟连在一起，成为一条贯通南北的水道，不仅解决了远征中紧迫的军粮运输问题，对两岸的农业灌溉也带来了一定的好处。
建安十二年（207）二月，曹操从东征管承的前线指挥所淳于回到邺城，在大封功臣之后，便召集手下文武商讨北征乌桓的问题。不少将领对北征表示担心，说：
“袁尚不过是一个逃亡者，乌桓贪婪成性，六亲不认，怎么能被袁尚利用呢？我们出兵深入乌桓，在荆州的刘备必然劝说刘表袭击许都，万一真的发生变故，到时后悔可就来不及了！”
只有郭嘉力排众议，极力主张远征。他分析说：
“曹公虽然威震天下，但乌桓仗着离我们很远，必然没有防备，我们可以乘其不备，发动突然袭击，这样肯定可以将其一举歼灭。过去袁绍有恩于乌桓，现在袁尚兄弟又留在那儿，对我们来说这终究是一个隐患。再说，现在青、冀、幽、并四州的人，只是迫于形势归附了我们，并没有得到我们多少好处。如果我们舍北而征南，袁尚就会借助乌桓的力量，招纳旧部，一呼百应，使蹋顿产生入侵的野心，这样一来，恐怕青、冀二州就将不再属于我们了。刘表这个人，不过是一个清谈客罢了。他对刘备所抱的态度是矛盾的：重用刘备吧，怕控制不住刘备；不重用吧，刘备又不肯真心实意为他出力。因此，即使我们动用全部军队远征乌桓，刘表也不会有大的举动。曹公不必为此多虑！”
曾经主张大力屯田的护军韩浩，也赞成远征。本来，领军史涣认为远道深入乌桓不是万全之策，想邀约韩浩一起向曹操进谏，韩浩却说：
“现在我们兵力强盛，四方震动，攻防无不得心应手。如果不趁这时远征乌桓，除掉此患，将会留下后忧。何况曹公神勇，一举一动总是考虑得很周到，我们不应该在这个时候去泼冷水！”
郭嘉、韩浩等人的意见，实际上是说到了曹操的心坎上的。曹操听后，也就不再迟疑，决定尽快率军北征。
二潜师出塞
经过一番准备，曹操统领大军出发，于五月间来到易县。这时郭嘉又建议说：
第十一章远征乌桓（3）
“兵贵神速。现在我军袭击千里之外的敌人，辎重太多，行动迟缓。如果敌人得到消息，必然预作防备。不如留下辎重，轻装快速前进，以出其不意打击敌人。”
曹操觉得这个意见很重要，立即下令留下辎重，轻装疾进。部队很快来到无终。
曹操本来计划从无终沿着渤海，取道今山海关一线前进。但过无终后，时令进入七月，连日大雨不止，滨海地区地势低洼，大水横流，滥泥淤积，给行军造成很大困难。而乌桓兵得知曹军进击的消息，在险要处一一设防扼守，曹军沿途不断遭到阻击。这样一来，曹军几乎陷入了寸步难行的困境。
曹操临从邺城出发时，曾有一个人前来求见，要求为曹操充当向导。这个人名邢颙，字子昂，河间啵恕Ｔ匪嫖拗杖颂锍氲叫煳蘧衬诘男煳奚奖苈椅迥辍２懿倨蕉街莺螅醯貌懿俜钛厦鳎习傩斩嗄昀词芄涣苏铰抑啵丫夜涣耍衷诟锰搅耍谑歉姹鹛锍耄氐搅斯氏纭５弥懿俦闭鞯南ⅲ袄赐陡剑懿偃蚊街荽邮拢婢鄙稀Ｐ巷J又向曹操介绍了田畴的情况，建议征召田畴。曹操感到眼下正需要田畴这样的人物，于是派遣使者前去征召，接着又命田豫前往，向田畴表达了自己的期盼之情。
田畴字子泰，好读书，善击剑。初为幽州牧刘虞从事，刘虞被公孙瓒杀害，他也遭到拘禁。获释后，率领数百宗族家人，避乱徐无山中，远近百姓纷纷前往归附，数年间发展到五千余家。田畴兴建城邑，建立法度，兴办学校，整顿社会风气，影响越来越大，连北边的匈奴也表示敬服。袁绍父子多次派人请他出山，并授给他将军印绶报，都被他拒绝。
田畴对乌桓一再侵扰内地、残杀本郡士人的行径非常痛恨，早有起兵###乌桓的想法，只是嫌力量不够。因此，当曹操派人前来相邀时，他不仅非常爽快地答应了，而且吩咐门生赶紧准备行装上路。门生无不感到意外，问他：
“过去袁公仰慕先生，多次派人前来邀请，您都一口回绝。今天曹公使者刚来，您就唯恐去得晚了，这是怎么一回事呢？”
田畴微笑着回答说：北征乌桓示意图
“这不是你们所能理解的！”
田畴随着使者来到军中。曹操非常高兴，当天就任命他为司空户曹掾。司空户曹掾为司空属吏，曹操所置，比三百石，第七品。可是，曹操在同田畴作了一番交谈，对田畴有了更深入的了解后，第二天又下了一道手令：
田子泰非我所宜吏者。
意思是，田畴的才能和志向都非常突出，我任用他作属吏是不恰当的，而应当让他担负更为重要的责任，以充分发挥其作用。于是，重新推举田畴为茂才，并任为蓨（音条）令，但暂不到任，仍然随军北征，一起来到了无终。
如今军队陷入无法前进的困境，曹操内心很焦急。便把田畴请来，同他商量此事。田畴是无终人，因此十分了解当地的情况，当下建议说：
“沿海这条路，夏秋季节经常要被水淹，浅的地方不能通过车马，深的地方又不能通过舟船，这种局面已经持续很长时间了。过去右北平郡治在平冈时，有一条从卢龙塞通向柳城的路。这条路在光武帝建武年间就已毁坏，到现在已快二百年了。不过我知道还有一条小路可以通行。现在乌桓以为大军在无终被阻，不能前进，必然放松戒备。如果我们立即回军，悄悄从卢龙口走小路插过去，乘敌人不备发动突然袭击，蹋顿是完全可以不战而擒的。”
“平冈”也作“平刚”，西汉时为右北平郡的治所。当时幽州有一条通向东北塞外的交通要道，路线是经无终、徐无，循着濡水河谷出塞，再折向东边趋向渝水流域。自东汉初将右北平郡的治所迁到土垠后，这条路也就随之毁坏断绝，不仅不通人烟，连知道的人也很少了。因此，从这条路率轻骑出击，确实可以出敌不意。曹操听罢田畴的意见，喜形于色，当即高喊了一声：“好！”于是立即下令退军，同时派人在路旁立下一块迷惑敌人的大木牌，上面写道：
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第十一章远征乌桓（4）
方今夏暑，道路不通，且待秋冬，再行进军。
乌桓骑兵见了，立即回去报告了蹋顿，蹋顿信以为真，将一颗悬着的心放了下来。
曹操让田畴带着他的手下人作向导，领着大军上了徐无山，出了卢龙塞。塞外道路不通，下令士兵开山填谷，一共开山填谷五百多里，途经白檀、平冈及鲜卑人所居住的地区，向东直逼蹋顿的大本营柳城。离柳城只有二百多里地了，蹋顿才得知消息，慌忙与袁尚、袁熙兄弟及辽西乌桓单于楼班、右