在曹操忙于跟陶谦、吕布等人交战时，幽州的局势发生了重大变化，现在回头看一下。
公孙瓒界桥失利后退回到蓟县，虽然他对袁绍的绝对优势已经不复存在，但实力仍然相当可观。袁绍被突如其来的胜利搞得似乎有点晕，部队还没有来得及好好休整，就出师北伐，进攻公孙瓒。袁绍的情报工作可能做得不够好，没有完全摸清公孙瓒的底细。这个时候的公孙瓒仍然控制着幽州刺史部的大部分地区和冀州刺史部、青州刺史部的一部分，经过短时间动员，仍然可以征调起十几万大军。
这不是推测，而是有依据的。一年之后，刘虞发动十多万人攻打公孙瓒，公孙瓒轻松将其战胜，并将刘虞活捉，公孙瓒的实力可见一斑。
而袁绍派来攻打公孙瓒的只有几万人，实力并不占优势。更为不利的是，他既没有亲自出征，也没有派义、张徙这样的猛将来，而是派了一个专业很奇怪的人当主帅，这个人的名字叫崔巨业。在界桥之战前公孙瓒发布的讨袁檄文里，列举了袁绍的十大罪状，其中有一条就是说他与星象学家（星工）关系密切，不仅对他们深信不疑，而且还整天跟他们一块吃吃喝喝（与共饮食），袁绍根据他们的天象报告占卜吉凶，然后决定哪一天可以到哪些地方抢劫。
公孙瓒的说法有些抹黑的嫌疑，但这些事总是有些根据的。袁绍的确信任几个搞星象学的人，其中最有名的就是这个崔巨业。
崔巨业率数万人马北上，攻入幽州刺史部的涿郡，此时公孙瓒的大本营在广阳郡的蓟县，与涿郡紧邻。崔巨业将军事重镇故安围住，开始攻城。这里虽然河网密布，但无险要可守，故安若失，则公孙瓒的南大门洞开。
公孙瓒没有给星象学家留下建功立业的机会，他亲自率领三万精兵由蓟县南下，增援故安。崔巨业围城多日没有进展，也不知道晚上偷偷跑出去看了多少回夜空，但脑子里仍然没有头绪。正在这时，听说公孙瓒亲自来解围，他倒也知趣，赶紧下令撤军。
然而，公孙瓒连这个面子也不给，追上他一顿猛揍，双方战于巨马水之畔，袁军死了七八千人，遭受惨败。公孙瓒挽回了界桥失利的面子，趁势将势力范围向南推进，委派田楷为青州刺史，把冀州刺史部的渤海郡、青州刺史部的平原国等地发展成敌后根据地或游击区。
崔巨业败北，袁绍心疼不已，不敢再大意，于是亲自率军北上，寻找公孙瓒的主力进行决战。袁军在龙河一带与公孙瓒军相遇，袁绍再摆迷魂阵法，让老弱残兵在前面诱敌，等公孙瓒主力冲杀而来时袁军主力杀上，再次大败公孙瓒。
巨马水之战和龙河之战，双方一胜一负，战成平局。战后公孙瓒的主力退回蓟县，继续派田楷、刘备等人向山东半岛一带发展。袁绍则派长子袁谭来与田楷、刘备来抢地盘，双方形成对峙局面。在将近二年时间里他们互相不分胜负，并且也面临了严重的粮食危机，史书记载，他们“互掠百姓，野无青草”。
龙河之战后，公孙瓒看到南线战事暂时无法取得突破，把着力点放在巩固幽州内部、壮大自身实力上，他决定跟刘虞彻底翻脸。
自从上次公孙越被杀之事发生后，公孙瓒与刘虞之间的矛盾更加尖锐。公孙瓒这个人一向目无领导，自以为是，不执行上级决定，刘虞制定的民族政策是怀柔为主，为了搞统战，经常送给少数民族首领一些礼物，公孙瓒偏偏喜欢动武，半道上就给劫了，还在刘虞跟少数民族首领之间挑拨离间。
作为公孙瓒的顶头上司，刘虞对公孙瓒的愤怒到了无以复加的程度，老头子一向待人谦逊，脾气也好，就这样经常也被气得要死。刘虞通知公孙瓒来开会，公孙瓒每次都推说有病不来。刘虞跟自己的心腹、太傅府人事处长（东曹掾）魏攸商量，想攻打公孙瓒。
魏攸知道真动起手来刘虞根本不是公孙瓒的对手，但没这么说，换了个说法：“现在天下人无不对您仰望，你手下也需要谋臣，公孙瓒文武双全，是有用的人才。现在虽然有些小过错，应该对他迁就一下。”刘虞听了才作罢。
可是不久，魏攸死了，刘虞再因为公孙瓒的事气不过的时候就没人来劝了。初平四年（193年）冬天，忍无可忍的刘虞调集十多万人马攻打公孙瓒。临出发前，手下一个叫程绪的参谋上来劝阻，盛怒之下的刘虞将程绪砍头示众。
公孙瓒此时在蓟县，他的人马还分散在各地，刘虞发动突然袭击，公孙瓒就是再能打也凶多吉少。关键时刻，公孙瓒在刘虞身边安排的卧底发挥了作用，这个卧底名叫公孙纪，因为跟公孙瓒同姓，二人以前来往就比较多，后来发展成公孙瓒的耳目，此时在刘虞身边担任参谋。公孙纪及时把情报送出，为公孙瓒防守和反击赢得了时间。
刘虞大军开到蓟县城外，刘虞下令：“只杀公孙瓒一个人，不要伤及无辜。”他同时命令士卒注意战场纪律，不要毁坏百姓的房屋，不得骚扰百姓。刘虞确实是个好人，是个有德之人，是幽州人民的好领导。但他不是一个好统帅。
司马迁借韩信的嘴评论项羽说：“项王对人，恭敬慈爱，说话从不高声大气（言语呕呕），人有疾病，一边流泪一边亲自送吃的，但这仅是所谓的妇人之仁。”作为幽州牧的刘虞，理应爱民如子，行仁爱之心。但作为十几万大军的统帅，此时考虑的应该是如何取胜，因为你必须为十几万条生命负责。
开展了仁爱教育的刘虞的军队，打起仗来畏手畏脚，攻了半天也拿蓟县城没有办法。公孙瓒瞅准时机，晚上派精锐数百人出击，一边攻击一边顺风放火，刘虞军大乱。刘虞携带家属和一部分士兵退到上谷郡的居庸县（今北京延庆一带），公孙瓒追击，围城三日城破，将刘虞及家人抓回蓟县。
开始公孙瓒还没有打算杀刘虞，州政府的往来文件还让他看（犹使领州文书），但是到第二年，发生了一件事，让公孙瓒不得不把给刘虞杀了。
这一年秋天，远在长安的朝廷不知道怎么又想起了刘虞，派段训为使臣前来幽州，增封刘虞的食邑，并任命刘虞一个新职务：督六州事。
这六个州，指的是幽州、并州、青州、冀州、兖州、凉州，简言之，就是整个北中国。刘虞集这六个州的军政大权于一身，这将是史无前例的一个职务。
但这对刘虞已毫无用处，即使他此时不是公孙瓒的阶下囚，他也无力调度目前实际控制着这六个州的公孙瓒、袁绍、曹操、吕布、刘备、袁术等人。
长安朝廷掌握在李等“三人小组”手中，他们抛出这项任命，目的是分化瓦解联军阵营，以党人来治党人。因此，“三人小组”在任命刘虞的同时，也拜公孙瓒为前将军，封易侯，督幽州、并州、青州、冀州四州，范围比刘虞小一些，但这四个州都跟刘虞的任命相重。
公孙瓒面临的选择是，如果承认朝廷的任命，刘虞仍然是自己的顶头上司；如果不承认朝廷的任命，就要给出一个说法。公孙瓒于是旧事重提，向段训提出刘虞曾与袁绍合谋造反，想自己称帝。然后，他借用朝廷特使的名义，将刘虞斩首于集市之上。
临刑前，公孙瓒公开宣称：“如果刘虞真有天子的命，上天当有风雨相救。”这真是瞎扯，此时华北地区已经旱了很久了。刘虞于是被杀。公孙瓒下令将刘虞的首级送往长安，但是中途被刘虞一个叫尾敦的故吏劫下，进行安葬。
公孙瓒害怕民意反弹，就拉段训下水，胁迫他当幽州刺史。
刘虞在幽州多年，深得民望，有不少景仰者和追随者。公孙瓒杀了刘虞，在幽州的势力虽然扩大了，但也因此埋下了灭亡的祸根。刘虞一派的势力始终存在，代表人物有鲜于辅、阎柔、田畴等人，袁绍利用他们与公孙瓒周旋，最后消灭了公孙瓒。但袁绍似乎又处理不好跟他们的关系，这派力量中的大多数人日后转而支持了曹操，在曹操统一北方的战争中发挥了重要作用。