就在曹操忙著收復兗州、迎接獻帝東歸的這段時間，天下還發生了許多大事，其中最重要的事情發生在北邊的幽州刺史部和南面的揚州刺史部。
先來說說幽州刺史部的事，界橋失利後公孫瓚退回幽州刺史部，雖然他對袁紹的絕對優勢已經不存在，但實力仍然相當可觀，原有的地盤並未損失多少，仍然控制著幽州刺史部的大部分地區和冀州刺史部、青州刺史部的一部分，經過短時間動員，還可以徵調起十萬大軍。
袁紹則有些輕敵，想趁熱打鐵，一舉滅掉公孫瓚。袁紹既沒認真做準備，也沒有仔細搜集對手的情報，派了幾萬人馬就匆匆北伐了，用這點兒人馬就想把公孫瓚消滅，基本上不可能。
更要命的是他派去帶兵的這個人也很有問題，他的名字叫崔巨業，專業不是帶兵打仗而是一名星工。袁紹這個人很迷信，幹什麼事都要問個吉凶，身邊有好幾位專門幹這事的人，崔巨業就是其中一位。袁紹特別信任他，認為他很有本事，所以這次北伐他既沒有親自出征，也沒有派麴義、張郃這樣的猛將來，而是交給了崔巨業。
事實證明，專業不對口是要害死人的。崔巨業率兵北上，攻入幽州刺史部的涿郡，一開始比較順手，把公孫瓚的軍事重鎮故安圍住了。公孫瓚的大本營在薊縣一帶，其故址在今北京市宣武區附近，漢末的故安縣屬今河北省廊坊市，與北京市區緊鄰，現在不少人白天工作在北京，晚上則住在廊坊等地。
星象學家馬上就得手了，但是公孫瓚的地盤不是那麼好搶的，他一邊命令固守故安，一邊帶著三萬精兵南下，要繞到袁軍的後面徹底把他們消滅。崔巨業圍城多日沒有進展，晚上不知道偷偷跑出去看了多少回夜空，但腦子裡仍然沒有頭緒，聽說公孫瓚來了，他比較知趣，趕緊放棄攻城回撤。
就這樣還是讓公孫瓚追上了，在巨馬河雙方展開激戰，袁軍大敗，死了近萬人。巨馬河大捷讓公孫瓚多少挽回了一些界橋失利的面子。公孫瓚趁勢向南推進，田楷當青州刺史、劉備當平原國相大致就在這個時期，冀州刺史部和青州刺史部北面的幾個郡國都成了公孫瓚的敵後根據地或游擊區。
袁紹損兵折將，心疼不已，他不敢再大意，親自率軍北上，要與公孫瓚展開決戰。雙方又在龍河一帶相遇，袁紹再擺迷魂陣，讓老弱殘兵在前面誘敵，等公孫瓚主力衝殺而來時袁軍主力殺上，大敗了公孫瓚。龍河之戰可以看作是界橋之戰的翻版，招數不在多麼新鮮，好使就行，對付公孫瓚看來袁紹已經得心應手了。
一勝一負，雙方打成平手。
公孫瓚的主力不得不退回薊縣，田楷和劉備繼續在山東半島一帶發展，袁紹則派長子袁譚與田楷、劉備等搶地盤，在其後的近兩年時間裡他們互相不分勝負，並且也都面臨了嚴重的糧食危機，他們都去搶老百姓，田野裡連青草都看不到了。
公孫瓚不敢放手與袁紹一搏，因為劉虞還在。
公孫瓚和劉虞之間的矛盾越來越尖銳，公孫瓚這個人一向目無領導，自以為是，不執行上級決定，劉虞制定的民族政策是以懷柔為主，公孫瓚偏偏喜歡動武，劉虞為了搞統戰，經常送給少數民族首領一些禮物，公孫瓚知道後半道上就給劫了，還在劉虞跟少數民族首領之間挑撥離間。
作為公孫瓚的頂頭上司，劉虞對公孫瓚的憤怒到了無以復加的程度，劉虞通知公孫瓚來開會，公孫瓚每次都推說有病不來，老頭子一向待人謙遜，脾氣也好，就這樣經常也被氣得要死。劉虞跟自己的心腹、東曹掾魏攸商量，想用武力解決公孫瓚，魏攸勸他不要這麼做：「現在天下人無不對您仰望，您手下也需要謀臣、爪牙，公孫瓚文武雙全，是有用的人才。現在雖然有些小過錯，應該對他遷就一下。」
魏攸大概知道動起手來劉虞不是公孫瓚的對手，但為了給領導留面子沒有直說，而是換了個說法。劉虞很信任魏攸，聽他這麼說也就算了。但魏攸不久就死了，公孫瓚還是一次次惹怒劉虞，劉虞再發火時沒人勸了。
初平四年（193）冬天，劉虞調集十萬人馬攻打公孫瓚，單從實力對比看，雙方可謂勢均力敵。可是，劉虞也許被公孫瓚氣糊塗了，準備工作明顯不足，這時要收拾公孫瓚有兩件事必須先做，一是派人知會朝廷，歷訴公孫瓚的惡史，取得朝廷的支持，做到師出有名；二是聯合袁紹共同行動，讓公孫瓚首尾不能相顧。
如果有這兩手公孫瓚就死定了，但搞政治鬥爭和軍事鬥爭都不是劉虞的強項，老實人又特別容易被激怒，盛怒之下的劉虞沒有多想，直接單干了。
有人看出了問題，勸他說：「公孫瓚雖然干了很多壞事，但還沒有正式的罪名，明公不先曉示天下並讓他改正就直接起兵，不是國家的幸事。另外，勝敗也不好預料，不如先用武力給他施加壓力，公孫瓚必然悔過謝罪，這樣就不戰而使人服了！」
這個人名叫程緒，本來也是好意，公孫瓚雖然很壞，但你得讓老百姓都知道，以朝廷的名義給他定罪，這樣就合法了，也就更容易獲得支持。但劉虞聽了很生氣，任何阻止用兵的話在他看來都是公孫瓚的同黨，盛怒之下劉虞以擾亂軍心的罪名，下令把程緒砍頭示眾。
公孫瓚不會料到劉虞敢向他先動手，要命的是他就在劉虞的眼皮子底下，劉虞要收拾他是相當容易的。公孫瓚常駐薊縣一帶，卻不是薊縣城內，薊縣是幽州刺史部的治所，是劉虞的辦公所在地，公孫瓚為了跟劉虞置氣，故意在薊縣的東南面新築了一座小城，平時就住在那裡，現在麻煩了。
當時公孫瓚的人馬都分散在各地，而對突然襲擊，他再能打也逃不過這一劫了，關鍵時刻他在劉虞身邊安排的臥底發揮了作用。這個臥底名叫公孫紀，因為跟公孫瓚同姓，二人以前來往就比較多，後來發展成公孫瓚的耳目，此時在劉虞身邊擔任參謀，劉虞發起攻擊前公孫紀連夜跑出去，及時把情報送出，為公孫瓚防守反擊贏得了時間。
劉虞向公孫瓚的小城發起進攻時，公孫瓚已經有了防備，他下令堅守不出。劉虞一向愛民如子，為減少百姓的死傷，總攻前特意發佈命令：「只殺公孫瓚一個人，不要傷及無辜！」他還命令士卒注意戰場紀律，不要毀壞百姓的房屋，不拿群眾一針一線。
劉太傅確實是個好人，一個有德之人，是幽州人民的好領導，但他不是一個好統帥。作為朝廷太傅和幽州牧的劉虞，理應愛民如子，行仁愛之心，但作為十幾萬大軍的統帥，此時考慮的應該是如何取勝，為十多萬條生命負責。劉虞的人馬還沒有開打先開展了一番仁愛教育，打起仗來果然畏首畏尾，攻了半天也拿公孫瓚的小城沒辦法。
公孫瓚瞅準時機，晚上派精銳數百人出擊，一邊攻擊一邊順風放火，劉虞軍大亂，十多萬大軍居然一戰而潰。劉虞只好攜帶家屬和一部分士兵退到上谷郡的居庸縣，即今北京市延慶縣一帶，公孫瓚追擊，圍城三日將城攻破，把劉虞和家人抓回到薊縣。
劉虞做了公孫瓚的階下囚，如何處置劉虞讓公孫瓚頗費心思，他知道劉虞在幽州百姓心中擁有崇高威望，所以沒敢直接向他下手，甚至州政府的往來文件還讓他批閱。
當時朝廷還在長安，李傕等人還執掌著大權，他們不知道怎麼又想起了劉虞，派段訓為使臣前來幽州刺史部，增封劉虞的食邑，並任命劉虞一個督六州事的新職務，所督的六個州是幽州、并州、青州、冀州、兗州、涼州，簡言之就是整個中國北部。劉虞擁有這個職務，理論上就將集這六個州的軍政大權於一身，這是一個史無前例的職務。
朝廷把一半江山給了劉虞，可惜對劉虞而言不僅毫無用處，而且會害了他。北方這六個州目前被公孫瓚、袁紹、曹操、劉備、袁術這些人把持著，中間還有張楊、張燕、公孫度那樣的二流角色，李傕等人拋出這項任命，打的還是分化瓦解各實力派的主意，想以黨人來治黨人，以諸侯來治諸侯。
但是他們晚了一步，劉虞已經成了公孫瓚的階下囚。李傕等人也升了公孫瓚的官，提拔他為前將軍，封易侯，督幽州、并州、青州、冀州四州，範圍不僅比劉虞小一些，而且這四個州都跟劉虞的六個州重複。
現在公孫瓚面臨著選擇，要麼服從朝廷的任命承認劉虞仍然是自己的頂頭上司，要麼不服從朝廷的任命，但都要給個說法。公孫瓚於是舊事重提，向朝廷特使段訓揭發劉虞曾與袁紹合謀造反，想自己稱帝，這件事完全是袁紹、韓馥等人一廂情願，和劉虞毫無關係，劉虞不僅沒有參與，還斷然與袁紹、韓馥劃清了界限，並把韓馥派來的人殺了，把首級送往長安。
公孫瓚不管，非說劉虞也參加了謀反，就以朝廷特使的名義把劉虞斬首於集市之上。臨刑前公孫瓚還耍個了花招，他公開宣稱：「如果劉虞真有天子的命，上天就會颳風下雨來救他！」這是瞎扯，此時華北地區已經旱了很久，沒有一絲下雨的意思。
劉虞於是被殺，劉虞的老部下、原常山國相孫瑾以及在州政府任職的張逸、張瓚等人忠義憤發，願意伴隨劉虞一塊赴死，公孫瓚成全了他們，把他們一起殺了，孫瑾等人在臨死前都大罵公孫瓚。作為劉氏宗親的代表人物，劉虞有修養也有能力，他忠心為國，仁心愛民，更執行了正確的少數民族政策，在他執政期間保證了北部邊疆的安定。但是他的仁愛拿到戰場上就行不通了，戰爭就是戰爭，更何況面對公孫瓚這樣強悍的對手。公孫瓚下令把劉虞的首級送往長安，中途被劉虞一個叫尾敦的故吏劫下，進行了安葬。
劉虞在幽州多年，深得民望，有不少景仰者和追隨者，公孫瓚殺了劉虞，在幽州的勢力雖然有所擴大，但麻煩還沒完。