当时，曹操大军正赶上夏季，大雨不止，沿海一带泥泞难行，而且乌桓人还在交通要道派兵把守，曹军受阻无法前进。曹操十分忧虑，向田畴询问对策。田畴是东汉右北平郡无终人，也即对当地的人文环境非常熟悉。在田畴的计策下，曹操率军从无终撤退，在水边的路旁留下一块大木牌，上面写着："现在夏季暑热，道路不通，且等到秋冬，再出兵讨伐。"乌桓人的侦察骑兵看到后，当真以为曹军已经离去。而这，显然落入了曹操精心布置的陷阱中了。
三
佯装撤退后，曹操命令田畴率领他的部众作向导，上徐无山，凿山填谷，行进五百余里，经过白檀、平冈，又穿过鲜卑部落的王庭，向东直指柳城。距离二百余里时，乌桓人才知道，这显然已经为时已晚了。
仓促之下，袁尚、袁熙与蹋顿以及辽西单于楼班、右北平单于能臣抵之等率领数万名骑兵迎击曹军。同年八月，曹操登上白狼山，突然与乌桓军相遇，而乌桓军军力强盛。曹军的车马、重兵都在后边，身披铠甲的将士很少，曹操左右的人都感到畏惧。 但是，关键时刻，曹操部将张辽则极力劝说曹操立刻与乌桓军队进行交战，壮气奋发。
曹操十分欣赏张辽的雄壮斗志，又在高处看见乌桓军虽多，但阵势不整，于是采纳了张辽的建议，并将自己的指挥旗授予张辽暂用，任命大将张辽为先锋，乘乌桓军阵形变动之机，发动猛攻。作为曹魏五子良将之一，张辽显然没有辜负曹操的期望。在张辽的冲击下，乌桓大军阵势大乱，乌桓单于蹋顿本人也被张辽临阵斩杀。因为群龙无首，乌桓士兵迅速溃败，很快就死者遍野。趁着这一机会，曹操挥军追击，收降人口二十余万，大获全胜。
曹操消灭蹋顿及其部众后，袁尚等人投奔平州（今辽宁辽阳北）公孙康。九月，曹操率军从柳城还师，一路历尽艰辛。当时天寒，又遇上大旱，二百里没有水，军队缺乏粮食，只好杀死几千匹战马作为军粮，挖地三十余丈才见到水。第二年正月，曹操才回至邺城。虽然路途艰难，但是，成功解决蹋顿所在的乌桓，无疑是一件具有重大意义的事情，这为曹操南下荆州解除了后顾之忧。
