田畴这个人非常忿恨乌桓人经常杀害本郡著名的士大夫，想讨伐乌桓而力量不够。曹操派使者来征召田畴，田畴要他的部属赶快为他治理行装，部属说：“以前，袁绍仰慕您的名声，曾五次礼聘，您一直拒绝；如今，曹操的使者一来，您就好像迫不及待，这是什么原因？”田畴笑着说：“这就不是你们所能知道的了。”他随同使者一起到曹操军中，被任命为蓚令，随大军进驻无终县。
当时正赶上夏季，大雨不止，沿海一带泥泞难行，而且乌桓人还在交通要道派兵把守，曹军受阻无法前进。曹操十分忧虑，向田畴询问对策。田畴说：“这条道路每逢夏秋两季常常积水，浅不能通车马，深不能载舟船，是长期不能解决的难题。原来右北平郡府设在平冈，道路通过卢龙塞，到达柳城。自从光武帝建武以来，道路陷坏，无人行走，已将近二百年，但仍留有道路的残迹可循。现在乌桓人以为无终是我们大军的必经之路，大军不能前进，只好撤退，因此他们会放松戒备。如果我们默默地回军，却从卢龙塞口越过白檀险阻，进到他们没有设防的区域，路近而行动方便，攻其不备，可以不战而捉住蹋顿。”曹操拍案叫好，说：“此计甚妙！”于是率军从无终撤退，在水边的路旁留下一块大木牌，上面写着：“现在夏季暑热，道路不通，且等到秋冬，再出兵讨伐。”乌桓人的侦察骑兵看到后，当真以为曹军已经离去。
曹操命令田畴率领他的部众作向导，上徐无山，凿山填谷，行进五百余里，经过白檀、平冈，又穿过鲜卑部落的王庭，向东直指柳城。距离二百余里时，乌桓人才知道。袁尚、袁熙与蹋顿以及辽西单于楼班、右北平单于能臣抵之等率领数万名骑兵迎击曹军。八月，曹操在白狼山附近突然与乌桓军相遇，而乌桓军都是骑兵，军力强盛。曹军的车辆辎重却都在后边，眼前身披铠甲的将士很少，曹操左右的人都感到畏惧。曹操不愧为当时枭雄，几乎每次都是临危不乱，他登上高处向敌阵望去，看到乌桓军队阵势不整，就派张辽为先锋全力攻击敌阵，乌桓军队于是大乱溃败，这一仗斩杀蹋顿和各部落王爷及以下的乌桓首领数十人，投降的胡人与汉人共有二十余万。袁尚、袁熙兄弟也在这一战中死亡。
曹操将乌桓部族消灭、袁氏兄弟也死亡后，基本上就算统一了北方。有谋士建议，不如将辽东之地也顺便收复。曹操摇头说，听说那里再过些日子会变得很冷，并且大雪漫天，到明年的四月份才会春暖花开。这样一个寒冷又偏僻的地方，现在已经没有富裕时间去攻打，即便是能打下来又有何益处？不如等闲时再去攻略不迟。于是，曹操班师回朝。
他想着回去赶紧整顿兵马，挥师南下，将刘表的荆州拿下。不然的话，放任一个敌视他的荆州在那里，他心里会一直不踏实。
