由于紫荆关还属于涿郡地界，曹彰并没有想到在这里就能遇到代郡乌桓的骑兵。当然，这也是思维上的局限了。虽然作乱的是代郡乌桓，但谁也没规定，熟悉地形的他们不会把阻击线推进到代郡之外。见遭遇突袭，曹军这边顿时乱作一团。按说儿子出征，曹操配给他的肯定都是久经战阵的精兵，不至如此不镇定的。问题是曹彰没想到会这么早接战，配给他的兵马大都还在前来集结的路上，当时身边只有一千步兵和数百骑兵，而设伏的则是数千乌桓骑兵。
关键时刻是田豫做出了战术安排，依托地形以车辆围成圆阵，再让步兵满弓待命。乌桓骑兵冲过来，就用箭阵射阻。冲到阵前或者撤退的话，曹彰再领骑兵冲出阵去短兵相接。如此几次攻击，损兵折将不能破阵的乌桓，军心就散了，半日之后便向北溃逃而去。战术是田豫设计的，仗却是曹彰身先士卒打的。在战斗过程中，曹彰还身受几箭，好在有铠甲挡着，人没有受伤（要在影视剧里，再漂亮的甲一箭也穿了）。从防御角度，这是当年李陵以五千步兵，就敢深入漠北的战法。最先用此阵法的则是曹彰的偶像卫青，被称之为"武刚车阵"。李陵当日只有步兵，因此只能被动防御。卫青那时还配有五千骑兵，除了用车阵防御，还能主动追击。
这次曹彰身边还有数百骑兵，而且身后还要渐次集结而来的后续部队，自然是要效法偶像的。见乌桓西逃，曹彰决定乘胜追击扩大战果。在曹彰的追击下，乌桓人一泄千里。所谓兵败如山倒，乌桓人一路北逃至代县后，并没有止住脚步而是继续向北逃窜。代郡郡治"代县"所处的蔚县盆地，纵横其间的是桑干河右岸支流壶流河。过了代县顺着壶流河跑，就进入了桑干河谷。而雁门郡所覆盖的"大同盆地"，核心河流就是桑干河，这条河流在流出雁门，穿过代郡之后，继续向东横穿上谷，然后进入河北平原，化名为与北京相依的永定河。
代郡乌恒的直接控制区，实际就是在蔚县盆地之北的桑干河谷部分。这条河流之所以得名，是因为两汉在壶流河汇入桑干河的河口处，建制有"桑干县"。在桑干河成为通用名之前，这条河流被叫作"治水"。原本桑干河谷基本都是在乌桓部落的控制下，在乌桓势力衰退后，代郡东西两侧的桑干河谷，都成了鲜卑人的天下。当时的鲜卑分为数十个部落及部落联盟，在塞内的主要力量就是在桑干河谷，一是在雁门郡的北部以平城（大同市）为中心的区域驻牧的步度根、扶罗韩两兄弟；二是上谷境的轲比能部。
