公孙瓒出动步兵三万、骑兵一万。以三万步兵居中，排成方阵，两翼各配备五千骑兵，正是公孙瓒最为得意的白马义从。
袁绍率兵三万与公孙瓒对阵。他令大将麹义率三千精兵为前锋，并以强弩千张为掩护，他自己统领步兵在后压阵。
公孙瓒见袁绍兵少，下令两翼骑兵向麴义的部队发起冲锋。麹义沉着应战，令士兵俯伏在盾牌之下，待公孙瓒的骑兵冲到距离己阵几十步时，麴义下令千张强弩齐发，向白马义从射去。
白马义从突遇打击，冲锋队形顿时生乱。麴义抓住战机，亲率三千精锐步兵，手持长戟，冲进白马义从的队形之中，上刺士兵，下钩马腿，令白马义从陷入一片混乱。
麴义的军队则越战越勇，麴义亲自阵斩公孙瓒部将严纲。严纲一死，白马义从失了指挥，纷纷后撤。麴义率兵紧追不放，袁绍也立即挥兵掩杀。双方陷入混战。
公孙瓒军士气已泄，袁绍军却士气大涨，最终，袁绍以少胜多，将公孙瓒军赶回了界桥以北的驻地。
这场大战，从开始到结束，仅仅历时一个多时辰。公孙瓒军遗尸近两千，伤者四五千。袁绍军虽胜，却也付出了四五千人的伤亡。
此战之后，双方都进行休整，停战三日。
也就在这三日的时间里，袁绍收到了秦翼的信件。得知秦翼已攻下两城，并烧毁了公孙瓒调运的粮草，袁绍大喜。
随后，他与手下谋士商议过后，认为公孙瓒已无力再发动大规模战事，应该试着跟公孙瓒谈判了。
袁绍便派别驾田丰亲往公孙瓒军营，与公孙瓒接触。田丰凭借三寸不烂之舌，说服了公孙瓒。
隔日，袁绍便和公孙瓒在界桥相见，双方达成了停战协定。
协定的内容有三项。其一，公孙瓒自此奉邺城朝廷为汉室正统，袁绍表奏公孙瓒为前将军、领幽州牧。其二，公孙瓒退回幽州，袁绍奉送一个月的军粮。其三，公孙瓒以前将军的身份开府建衙，统领边军，凡幽州军政事务，可自决。
这份协定，从根本上来说，袁绍赚了名，公孙瓒赚了利。公孙瓒虽然答应拥护邺城朝廷，但他却是听调不听宣，实际上，幽州成了独立的小王国。
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