破青州、徐州，实力大盛，士气大涨，向界桥进军，以图与袁术包夹袁绍，将其吞并。
严纲任冀州牧，田楷任青州牧，单经任兖州牧向袁绍开战。
初平三年（192年），袁绍在广川县驻扎，公孙瓒与其在界桥附近开战。
公孙瓒带领三万勇将，麹义带八百善于作战的将士和一千弓箭手作先锋。
公孙瓒见麹义兵卒不多，轻敌大意，只是派遣骑兵冲锋。
麹义的其他士兵埋伏盾牌下面，等公孙瓒大军到前之后同时发动进攻，公孙瓒的军队大败，冀州牧严纲被生擒。
双方混战期间，公孙瓒残余骑兵攻至并包围袁绍所在。当时袁绍只有数十强弩兵，百多持戟步兵。
由于公孙瓒兵不知袁绍身份，在麹义引兵来救援时立即撤退。此后公孙瓒撤兵回到幽州蓟县，另筑城楼防守。
初平四年（193年）冬天，刘虞欲指挥十万余人攻打公孙瓒。部队中有个叫公孙纪的人，偶然得知刘虞的谋画，连夜将此事告诉了公孙瓒。
公孙瓒的部队此时分散在外，没有足够的兵力可以调动。公孙瓒担忧自己会被杀，计划逃跑。
刘虞仁政爱民，不许士兵侵扰百姓、烧毁房屋，军队又不经常打仗，所以久久无法攻占蓟县。
于是公孙瓒趁机挑选数百名骁勇善战之人，顺着风势纵火，强攻蓟县。刘虞兵败，退往居庸县。
公孙瓒乘胜追击占领居庸县，俘虏了刘虞及其妻子儿女。此时董卓被杀，公孙瓒为前将军，封易侯。
公孙瓒借此机会构陷刘虞曾和袁绍、韩馥密谋，妄图谋反称帝，并且强迫段训杀掉刘虞及其妻子儿女。
刘虞死后，公孙瓒吞并整个幽州，成为了当时北方首屈一指的诸侯。
公孙瓒界桥之战溃败退回至蓟县之后，袁绍派手下将领崔巨业率万余将士攻打公孙瓒，久攻不下，于是退兵而归。
公孙瓒在其撤退之时指挥三万精兵一直追击袁绍一众于巨马水，大破袁绍，击杀袁军七八千人。
而后又带兵南下，占领郡县，命令青州刺史田揩占领齐国。袁绍闻讯后增援了数万士兵与田楷大战两年之久，接着袁绍又命令其子袁谭接任青州牧一职，
在此期间，田揩败于其手，之后由于双方兵粮耗尽以及在天子派遣“持节抚慰天下”的使节赵岐的劝解下休战而告终。
刘虞曾经的部下鲜于辅听闻刘虞被杀之事
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