这时候，袁绍已经调回了前去并州的鞠义与张郃二人，本来已经取得的并州乐平郡也只是留下了5士卒控制外，其余的2大军屯军赵国中丘，然后悄悄绕道任县北部，对公孙瓒的大军形成包围之势。

等鞠义等人到达位置后，袁绍率领着大军与公孙瓒邀战于界桥。公孙瓒见袁绍出战，非常高兴，并未派斥候搜寻周边范围。

袁绍这次学乖了，为防备公孙瓒的白马义从，他调集了邺城所有的大盾与弓弩，全部集中到一块地方，准备依靠远程火力，压制白马义从。

公孙瓒多次依靠白马义从的骑射打乱袁绍军阵，这次双方还未开始交战，他便派出白马义从游走在袁绍军阵周边对袁绍的大军进行骚扰。

眼见时刻有军卒被射中倒地，白马义从所过之处，大军混乱不已，袁绍加紧进军与公孙瓒大军接战。

两军接战后，袁绍悄悄命颜良亲自带领一营士卒，前去护卫住3余人的弓弩部队，然后令他故意卖个破绽，吸引白马义从前来攻击。

果然，颜良到了弓弩营后，让护卫的盾兵故意因拥挤跟不上前军，前军与中军忽然空出一个大缝隙。等到公孙军发现之后，颜良假意催促士卒补上空隙。

要是一般的战斗，这么做一定是自取死路。可这一次因公孙瓒派出马军时间过早，两军前军才刚刚接战，步卒间的战斗并未扩散到整个战场。因此公孙瓒见到对方的军阵出现缺口，自己这方有白马义从协助，加上敌人的骑兵在前面几次大战已经损失殆尽，只要白马义从冲开缺口，防止敌人将缺口补上，己方士卒就可以从缺口冲进去，对敌人形成局部合围，慢慢蚕食掉对方。于是公孙瓒立刻下令白马义从冲击缺口，防止袁绍军堵住缺口。

等白马义从在公孙越的率领下一边骑射一边冲到缺口处，准备肉搏击杀袁绍补充上来的盾兵的时候，颜良立刻下令藏在大盾兵后的弓弩手万箭齐发。

这种突然的袭击是公孙越万万没有想到的。连绵不断的箭矢从袁军军阵里射出，白马义从就如扑火的飞蛾一半，自己送上门去被人宰杀。

公孙越因带头冲阵，第一波箭雨就将他射成了刺猬，群龙无首的白马义从不到一刻钟的时间就被射死2余人，只有最后的一部分见形势不妙，及时调转马头跑出了箭雨的覆盖范围。

白马义从的覆没引起了公孙军的恐慌，士卒军阵开始混乱，士气低落。眼见自己不明不白就败了，公孙瓒连忙鸣金收兵，退军任县。袁绍见公孙瓒退兵，连忙率大军追击。

公孙瓒退军还未至任县，又遇上袁绍军大将鞠义与张郃所率领的军队，知道自己已然中计，公孙瓒立刻命大军从北方突围。

双方在任县郊大战半个时辰，公孙瓒大败，整整36的大军十不存一，连公孙越都战死沙场。好在公孙瓒依靠士卒拼死一搏打开的缺口，率领着剩下的5左右白马义从突围而出，一路逃亡幽州。

这一战，公孙瓒一次性损失4万大军，白马义从这支精锐部队也损失了25人左右，公孙瓒在冀州的军力一下子折损大半，再也没有能力控制冀州北部庞大的领土。

而袁绍一方，因为估错对方军力，未能集结一州之力全力抵御公孙瓒，损失也有2多人，而并州好不容易战败匈奴王，得到的可以夺取并州的机会也丢了。

191年1月公孙瓒集结了冀州所有15的军队之后，劫掠了冀州控制区，然后率领大军回到幽州，在幽州边境布防。

刘备见公孙瓒失败，乌桓大军也被清剿的差不多了，便声称乌桓已被击破，将平原的人口、财富搜刮一空，退军济南国，大肆修筑防御工事，防备袁绍入青州。