就在这时，一名斥候骑兵前来报告：“乐进、李典、张燕攻打并州，但高干守住壶关，无法攻破。”曹操亲自率兵前往。三位将领接着，表示高干拒守关难以攻破。曹操召集众将商议如何破解高干的困境。荀攸说：“如果要破解高干，必须使用诈降计策。”曹操接受了他的建议。他召来降将吕旷、吕翔，低声告诉他们策略。吕旷等人带领数十人军队直接来到关下，大喊道：“我们原本是袁氏的旧将，无奈不得已而投降曹操。曹操为人狡诈，对待我们很不重视；我们现在要扶助旧主。请快速开启关门让我们进来。”高干不相信，只让两位将领上关跟他们谈话。两位将领卸下甲胄，放弃战马进入关中，对高干说：“曹军刚到，我们可以乘其军心尚未稳定，今晚袭击他们的营寨。我们愿意当先。”高干听了他们的话，喜出望外，当夜让两位吕将先行，带领着万余军队前去。
当他们到达曹营时，却被伏兵包围，背后响起了巨大的呐喊声。高干意识到自己中计，急忙返回壶关城，但乐进、李典已经夺取了关口，高干只得逃往乌桓部落投降。曹操率兵阻止关口，派人追击高干。高干逃到乌桓边界时，正好遇到了北番左贤王。高干下马叩首于地，说曹操欲吞并领土，现在希望得到援助，共同努力恢复北方。左贤王说：“我与曹操没有仇恨，怎么会侵犯我的领土？你是想让我与曹氏结下仇怨吗！”他驱逐了高干。高干想不出其他办法，只得去投奔刘表。在行至上洛时，被都尉王琰杀害，将其首级送给曹操。曹操封王琰为列侯。
并州已经平定，曹操商议西征乌桓。曹洪等人说：“袁熙、袁尚已经兵败将亡，势力濒临崩溃，已经逃往沙漠；我们现在引兵西征，如果刘备、刘表趁虚袭击许都，我们的援军无法及时赶到，将会带来严重的灾祸：请撤军回防为上。”郭嘉说：“诸位说得不对。主公虽然威震天下，沙漠之人因为边远而不会设防；我们趁他们没有准备，突然袭击，必然能够击败他们。而且袁绍与乌桓有恩情，而尚与熙
兄弟仍然存活，不可不除掉。刘表只是一个只会坐谈的客人，自知才能不足以对付刘备，如果给他重任，恐怕无法控制他，如果给他轻任，刘备也不会听从。虽然远征虚弱的国家有风险，但公无忧虑。”曹操说：“奉孝的话非常正确。”于是他带领大小三军，数千辆车，向前进发。只见黄沙遍布，狂风呼啸；道路崎岖，人马难行。曹操心生退军之念，向郭嘉咨询。郭嘉此时患病卧在车上。曹操泪流满面地说：“因为我要平定沙漠地区，让您远跋山川、承受艰辛，导致您染上了疾病，我内心如何安稳！”郭嘉说：“我感激丞相的大恩，即使死了也无法报答。我看到北地崎岖，想要回军，您觉得如何？”郭嘉说：“兵法讲求迅速。现在我们千里袭敌，辎重多而难以快速前进，不如轻兵兼程，出其不意地进攻，只需要找到认识路径的人来引导就可以了。”
于是，曹操让郭嘉留在易州养病，并派人寻找向导官来引路。有人推荐袁绍的旧将田畴，他深知这片地区的情况。曹操召见他询问情况。田畴说：“这条路在秋夏季节有水，浅得无法通行车马，深得无法载船。非常难行。不如回军，从卢龙口越过白檀山险地，进入空虚之地，前往柳城，趁他们没有防备的时候袭击：蹋顿可以一战擒获。”曹操听从了他的建议，封田畴为靖北将军，任命他为向导官，作为前驱；张辽为次要向导；曹操自己押后：采取快速行军的策略。
田畴引领张辽前往白狼山，正好遇到了袁熙、袁尚会合的蹋顿等数万骑兵前来。张辽飞奔报告给曹操。曹操亲自勒马登高望去，见蹋顿的兵力混乱，无序不整。曹操对张辽说：“敌人的兵力混乱，我们可以击败他们。”于是将麾下的旗帜交给了张辽。张辽带领许褚、于禁、徐晃四路下山，奋力急攻，蹋顿大乱。张辽骑马斩杀了蹋顿，其余的部队都投降了。袁熙、袁尚带着数千骑兵逃往东辽。曹操收军进入柳城，封田畴为柳亭侯，让他守卫柳城。田畴流泪说：“我是一个背义弃义的逃亡之人，能够得到如此厚恩并保全性命，已经是幸运了；怎么可以卖掉卢龙寨求取赏赐呢！我死也不能接受侯爵的封号。”曹操理解了他的心意，于是只是拜田畴为议郎。曹操安抚了单于等人，收获了一万匹骏马，当天就返回了。当时天气寒冷干燥，两百里没有水源，军队又缺粮食，只能杀马取食，挖地三四十丈才得到水。曹操回到易州，重赏了先前劝谏过他的人；然后对众将说：“我之前在危机中远征，只是侥幸成功。虽然取得了胜利，但这是天佑之力，并不值得成为法则。诸位的劝谏才是万全之策，所以要相互奖励。以后不要难以言谈。”
曹操回到易州时，发现郭嘉已经去世数日，尸体停放在公廨中。曹操亲自去祭拜，大声痛哭道：“奉孝之死，是天灭我之大祸！”他回头看着众官说：“诸位年纪都比我小，但奉孝最年轻，我原本想托付他后事。没想到他这么年轻就夭折了，让我心如刀绞！”郭嘉的左右随从将他临死时封好的一封信呈上说：“郭公临死时亲自写下这封信，嘱咐说：丞相如果按照信中所说的行事，辽东的问题就会解决。”曹操拆开信看了一眼，点了点头，叹了口气。众人都不知道他的意思。
第二天，夏侯惇带着众人上报说：“辽东太守公孙康一直不服从，现在袁熙、袁尚又去投靠他，必定会成为后患。不如趁他们还没有行动，赶紧前去征服辽东，就可以得到了。”曹操笑着说：“不需要劳烦诸位大展威风。过几天，公孙康会自动送来袁熙、袁尚的首级。”众将都不相信。可是袁熙、袁尚带着数千骑兵逃往辽东。辽东太守公孙康，原本是襄平人，是武威将军公孙度的儿子。当他得知袁熙、袁尚前来投靠时，召集本部官员商议。公孙恭说：“袁绍在世时，常有吞并辽东的意图；现在袁熙、袁尚兵败将亡，无处可去，来这里投靠，就是想夺取我们的地盘。我们如果接纳他们，后果必定不好。不如引他们进城后杀掉，献首给曹操，曹操一定会重重奖赏。”公孙康说：“只是担心曹操会派兵进攻辽东，还不如接纳袁熙、袁尚让他们帮助我们。”公孙恭说：“我们可以派人去探听情报。如果曹操派兵进攻，我们就留下袁熙、袁尚；如果曹操不动，我们就杀了他们，献首给曹操。”公孙康同意了这个计划，并派人去打探消息。
正好袁熙、袁尚到了辽东，两人商议后说：“辽东的军队有数万人，足以与曹操抗衡。我们现在先投靠他们，然后杀掉公孙康夺取他的地盘，培养自己的实力，抵抗中原，最终可以恢复河北。”商议完毕，他们进见公孙康。公孙康让他们暂时住在馆驿里，借口自己生病不见。不到一天，密探回报：“曹操的军队已经驻扎在易州，没有进攻辽东的意思。”公孙康大喜，于是先伏刀斧手于壁衣中，然后让袁熙、袁尚进去见他。他们见面礼毕后，公孙康命他们坐下。当时天气严寒，袁尚看到床榻上没有被褥，就对公孙康说：“希望你能给我们铺坐席。”公孙康怒目而视说：“你们两个人的头将要行万里之路！哪有坐席可言！”袁尚大惊，公孙康喝道：“左右，为什么还不动手！”刀斧手们拥出来，将袁熙、袁尚的头砍下来，装在木匣中，让人送到易州，献给曹操。当时曹操正在易州驻扎，没有动兵。夏侯惇和张辽进去禀告曹操说：“如果不进攻辽东，我们应该回许都了。担心刘表心生异志。”曹操说：“等二袁的首级到了，就可以回兵了。”众人都暗自笑了起来。
突然有人报告说辽东公孙康派人送来袁熙、袁尚的首级，众人都大为惊讶。使者递上了信件。曹操大笑道：“果然不出奉孝的预料！”他重重赏赐了使者，并封公孙康为襄平侯、左将军。众官员问道：“为什么不出奉孝的预料？”曹操就拿出郭嘉的信给他们看。信大致说：“我听说袁熙、袁尚前往辽东投靠，明公切不可增兵。公孙康一直担心袁氏吞并，袁熙、袁尚前来必定会生疑。如果用兵攻击，公孙康和袁氏会联手抵抗，不可急于行动；如果缓一缓，公孙康和袁氏必然会相互图谋，这是必然的情势。”众人都称赞道：“奉孝真是料事如神！”曹操带着众官员再次设立祭祀，向郭嘉的灵前表达敬意。郭嘉去世时只有三十八岁，从征伐十一年，立下了许多奇勋。后来有人写诗赞颂他说：“天生郭奉孝，豪杰冠群英：腹内藏经史，胸中隐甲兵；运谋如范蠡，决策似陈平。可惜身先丧，中原梁栋倾。”曹操率领军队返回冀州，派人先将郭嘉的尸体送到许都安葬。
程昱等人建议曹操说：“北方已经平定，现在回到许都，我们可以早日制定下江南的计策。”曹操笑着说：“我早就有这个打算了。诸位所言正是我所想。”那天晚上，曹操在冀州城的东角楼上住宿，靠着栏杆仰望天文。当时荀攸站在旁边，曹操指着天空说：“南方的气息旺盛，可能还不能图谋。”荀攸说：“以丞相的天威，哪里有不能征服的地方！让我看看，忽然看见一道金光从地下升起。”荀攸说：“肯定有宝物埋在地下。”曹操下楼让人跟着光芒挖掘。果然，在地下发现了一箱金宝。正如诗所说：“星文方向南中指，金宝旋从北地生。”曹操欣喜若狂，感叹自己的运气。他决定将这些宝物留作后事，用于征伐江南。