袁绍亲自领兵迎战公孙瓒，两军在界桥南二十里处交锋。
公孙瓒以三万步兵，排列成方阵，两翼各配备骑兵五千多人。
袁绍令麹义率八百精兵为先锋，以强弩千张为掩护，他统领步兵数万在后。
公孙瓒见袁绍兵少，下令骑兵发起冲锋，践踏敌阵。麹义的士兵镇静地俯伏在盾牌下，待公孙瓒的骑兵冲到只距离几十步的地方，一齐跳跃而起，砍杀过去；与此同时，千张强弩齐发，向公孙瓒的骑兵射去。
公孙瓒的军队遭到意想不到的打击，全军陷入一片混乱，骑兵、步兵都争相逃命。
麴义的军队则越战越勇，临阵斩杀了公孙瓒所署冀州刺史严纲，获甲首千余人，又乘胜追到界桥。公孙瓒企图守住界桥，但再次被打败了。
麹义一直追击到公孙瓒的驻营地。
袁绍命令部队追击敌人，自己缓缓而进，随身只带着强弩数十张，持戟卫士百多人。
在距离界桥十余里处，听说前方已经获胜，就下马卸鞍，稍事休息。
这时公孙瓒部逃散的骑兵二千多突然出现，重重围住了袁绍，箭如雨下。
别驾田丰扶着袁绍，要他退入一堵矮墙里，袁绍猛地将头盔掼在地上，说：“大丈夫宁可冲上前战死，躲在墙后，难道就能活命吗！”
他指挥强弩手应战，杀伤了公孙瓒的不少骑兵，公孙瓒的部队没有认出袁绍，也渐渐后退。
稍顷，麹义领兵来迎袁绍，公孙瓒的骑兵才撤走了。黑山军首领张燕派部将杜长等为公孙瓒助阵，也被袁绍击败，黑山军与袁氏开始结怨。
公元192年（初平三年），袁术与袁绍开战，袁术向公孙瓒求援，公孙瓒令刘备屯高唐，单经屯平原，同时联合陶谦，用来威逼袁绍，袁绍与曹操合击，大破袁术、公孙瓒以及陶谦的联军。
从公元192年至195年（初平三年—兴平二年），中原局势发生了一系列的变化。
在长安，司徒王允和中郎将吕布等密谋杀死了董卓，使万民额手称庆。但王允不能妥善处理董卓的部属，引起董卓部将李傕、郭汜举兵叛乱。
结果王允被杀，吕布东逃。后来，李傕、郭汜发生火并，互相屠杀，而汉献帝作为一尊偶像，被这些军阀争来抢去。
在兖州，曹操异军突起。原兖州刺史刘岱死后，兖州地方势力推举曹操接任，他采取武装镇压和诱降的两手，迫使三十万青州黄巾军投降。
他又与袁绍合作，连破袁术，把袁术挤到淮南。在他东征徐州刺史陶谦时，地方势力的代表张邈、陈宫背叛他，迎吕布入兖州。
曹操经过艰苦的斗争，才重新夺回了兖州。在幽州，公孙瓒又派兵到龙凑攻打袁绍，结果再次被袁绍打败，之后就退守幽州，再也不敢轻举妄动了。
公元193年（初平四年），太仆赵岐奉命劝和，袁、公孙双方宣告休战。
三月，袁绍南下薄落津。这时，魏郡发生兵变，造反的兵士和黑山军会合后，占领了邺城。当时袁绍部队正在全军开庆功宴，听到这个消息，袁绍的部下们特别是家属在邺城的，要么脸色大变，要么放声大哭，唯独袁绍容貌自若，不改平时的风度。
整个邺中有十多支黑山军的部队。但黑山军中有一个叛徒陶升，他入邺城后把袁绍和州内官吏家属保护起来，并把他们送往斥丘。袁绍迸屯斥丘，任陶升为建义中郎将。
六月，袁绍大举进剿黑山、黄巾军，先发兵进入朝歌鹿肠山苍岩谷谷口讨伐于毒，围攻五天，斩杀于毒及其部众一万多人。
接着，沿着鹿肠山向北进攻左髭丈八等，将他们全部剿灭。
又接连击灭刘石、青牛角、黄龙、左校、郭大贤、李大目、于氐根等多支黑山、黄巾部队，屠其屯壁，大肆杀戮，斩首数万级。
之后联手吕布，与张燕、四营屠各、雁门乌桓在常山展开大战，连续打了十几天，虽然张燕军多被杀伤，但袁绍军也很疲惫，于是双方各自退兵。
东郡太守臧洪因怨恨袁绍不出兵救张超，举东郡之兵与之对抗，袁绍兴兵围城一年，破东郡，劝降臧洪不得，乃杀之。
不久，公孙瓒兼并了刘虞，刘虞旧部鲜于辅等招引乌桓，攻打公孙瓒，袁绍也派麴义出兵，与鲜于辅等合兵，共集中十万大军，在鲍丘打败了公孙瓒，迫使他退保易京。
麴义与公孙瓒相持岁余，军粮耗尽，士卒饥困，率余众数千人退走，公孙瓒趁势追击，将其击破，尽得其辎重。
公元195年（兴平二年）十月，汉献帝在杨奉等人的护卫下逃到曹阳，后面李傕率军穷追不舍。这时，沮授再次提醒袁绍把汉献帝这面旗帜抢到手。
他说：“将军生于宰辅世家，以忠义匡济天下。目今皇上流离失所，宗庙受到毁坏。
而州郡牧守以兴义兵为名，行兼并之实，没有一人起来保卫天子，抚宁百姓。现将军已经粗定州城，应该早迎大驾。
在邺城建都，挟天子以令诸侯，蓄兵马以讨不臣。那时，还有谁能抵御！”
沮授的意见遭到郭图、淳于琼的反对（但也有史书记载郭图劝袁绍迎天子。
他们说：“汉室衰微已经很久了，今天要重新振兴谈何容易！
况且当前英雄各据州郡，士众动以万计，这时就是所谓‘秦失其鹿，先得者王’的时候。
如果我们把天子迎到自己身边，那么动不动都得上表请示。服从命令就失去权力，不服从就有抗拒诏命的罪名，这不是好办法。”
沮授又苦口婆心地劝告：“迎天子不仅符合道义，而且是符合当前需要的重大决策。如果我们不先下手，一定会有人抢在前头。取胜在于不失时机，成功在于敏捷神速，希望将军考虑。”
但是袁绍最终没有采纳沮授的意见，以致失去了一个极好的机会。
与此同时，曹操却毫不犹豫地抓住这个机会，当汉献帝回到故都洛阳，曹操力排众议，于公元196年（建安元年）八月，亲自到洛阳朝见献帝。
他借口洛阳残破不堪，粮食奇缺，把汉献帝转移到许昌，在许昌建立新都城，从而把献帝控制在自己的手中。
袁绍有三子：长子袁谭、次子袁熙、三子袁尚。
他宠爱后妻刘氏，对刘氏所生的袁尚特别偏爱，有意以袁尚为嗣，因此以长子袁谭为青州刺史，以次子袁熙为幽州刺史，以外甥高干为并州刺史，只留袁尚在身边。
沮授劝诫说：“年纪相当应选择贤者为嗣，德行又相当要用占卜来决定，这是自古以来的原则。将军如果不能改变决定，祸乱就要从这件事上发生了。”
袁绍则说：“我是准备让几个儿子各据一州，考察他们的才能。”袁谭到达青州后，控制的地区只有平原，于是北排田楷，东攻孔融，曜兵海隅，整个青州落入袁氏手中。
曹操借天子以自重，略取了河南大片土地，甚至关中的割据势力也纷纷来归附，势力发展很快。
原来，袁绍没有把曹操放在眼里，他举荐曹操担任东郡太守，把曹操当作自己的附庸。
吕布占领兖州，他又与曹操连和。那时，彼此之间的关系还比较和谐。如今，曹操迎汉献帝都许，许昌成了当然的政治中心，曹操也成了皇帝当然的代言人，随心所欲，号令四方，这是袁绍始料未及的，他实在后悔不迭。
袁绍要求迁都鄄城，那儿离自己较近，便于控制。曹操不但一口回绝，而且下诏书责备他说：“你地广兵多，而专门树立私党；不见你出师勤王，但见你发兵与他人互相攻伐。”