蓟县休整数日，探马斥候如流水般将前方军情不断送回。刘虞的怀柔使者已秘密携金帛北上，潜入乌桓各部进行分化瓦解。而刘备与公孙瓒这两把锋利的尖刀，也已磨砺完毕，亟待饮血。
时机终于到来。斥候回报，叛军首领张纯，亲率一支约两万人的部队以及部分乌桓骑兵，离开老巢肥如，向西移动，似有劫掠辽东属国，并试探广阳郡防务的意图，其前锋已抵达辽东属国境内的石门山一带。
石门山，地势险要，是通往辽西走廊的一处咽喉之地。刘虞得报，立即下令：“伯圭，玄德！贼首张纯轻敌冒进，天赐良机！命你二人即刻率本部精兵，前往石门山，迎头痛击，务必打出我军威风！”
“末将领命！”刘备与公孙瓒慨然应诺。
点将台下，两支风格迥异却同样精锐的军队已然集结完毕。
“出发！”随着公孙瓒一声令下，联军如离弦之箭，冲出蓟县，直扑东北方向的石门山。
大军疾行，不日便已接近石门山地界。刘备与公孙瓒并辔而行，观察地形。但见石门山两山夹峙，中间形成一道狭窄的谷地，官道从中蜿蜒穿过，确是设伏的绝佳场所。
“师兄，张纯虽冒进，然兵力仍倍于我军，且有其乌桓骑兵助阵，不可力敌。”刘备望着地形，沉吟道，“我观此谷地，可设一伏。”
公孙瓒眼中闪过兴奋的光芒：“玄德有何妙计？”
刘备手指谷地：“可请师兄率幽州铁骑，于谷口之外列阵挑战。师兄威名赫赫，张纯素知，见师兄在此，必以为我军主力皆在正面，会集中兵力与师兄决战。待其大军深入谷地，我率本部兵马，预先埋伏于两侧山林之中。待其全军进入，以滚木礌石封堵谷口，断其归路，我伏兵尽出，师兄则返身猛攻。届时山谷狭窄，叛军兵力难以展开，必然大乱，可获全胜！”
“好计！”公孙瓒抚掌大笑，“便依玄德之言！俺去将那厮引来！”
计议已定，公孙瓒立刻率领他的白马义从和大部分幽州铁骑，浩浩荡荡开到石门山谷口之外，大张旗鼓，列开阵势，派人大声辱骂挑战。
果然，不久便见烟尘滚滚，张纯率领叛军主力赶到。张纯见是公孙瓒旗号，又见其兵力似乎不如自己，且身后便是看似无险可守的谷地，不由骄心大起，大笑：“公孙瓒匹夫，竟敢挡我去路！今日便叫你尝尝厉害！”遂挥军猛攻。
公孙瓒依计行事，率军与叛军前锋接战，略作抵抗，便佯装不敌，且战且退，向谷内退去。张纯求胜心切，又见公孙瓒“败退”，更不疑有诈，挥动大军全线压上，涌入石门山谷道。
眼看叛军大部分已进入伏击圈，后方辎重也陆续进入山谷，刘备在山顶看得真切，猛地一挥令旗！
霎时间，山谷两侧梆子声响成一片！预先准备好的滚木礌石如同山洪暴发般轰隆隆倾泻而下，瞬间将谷口堵死！紧接着，无数箭矢如同暴雨般从两侧山林中射出，密集地落入拥挤在谷道中的叛军队列！
“中计了！有埋伏！”叛军顿时陷入极大的混乱，人喊马嘶，自相践踏，死伤惨重。
“弟兄们！随我杀！”刘备拔出双股剑，亲率伏兵从山坡上冲杀下来，直插叛军腰腹！
与此同时，原本“败退”的公孙瓒也大喝一声，率领幽州铁骑猛地返身冲杀回来！他的骑兵在这相对狭窄的地形中依然展现了恐怖的冲击力，如同铁犁般狠狠凿入叛军阵中！
山谷成了屠宰场。叛军前进不得，后退无路，两侧受敌，指挥完全失灵。张纯吓得魂飞魄散，在亲兵死保下，拼命向谷口方向冲杀，试图突围。
刘备早已料到，重点封锁谷口。张纯几次冲阵，皆被乱箭射回，身边亲兵越打越少。眼看大势已去，这位叛军首领再也顾不得许多，丢弃掳掠来的大批百姓以及无数辎重，只带着数十名最精锐的亲卫，找到一处地势稍缓、守备稍弱之处，丢盔弃甲，狼狈不堪地攀爬山路，硬生生逃了出去，直奔塞外方向。
主将一逃，剩余叛军更是土崩瓦解，纷纷跪地投降。一场漂亮的伏击战就此结束。
清点战场，斩首数千，俘获近万，救出被掳百姓无数，缴获粮草辎重军械堆积如山。公孙瓒部斩获颇丰，意气风发。刘备则立刻下令安抚百姓，救治伤员，清点缴获。
然而，喜悦之余，现实问题接踵而至。首先是粮草，此次出击携带的军粮本就不多，原本计划速战速决，如今突然多了上万张嘴，缴获的叛军粮草虽有一些，但支撑不了多久。其次，军中此战亦有数百伤兵，需要妥善安置医治。再者，张纯虽败，但乌桓大人丘力居的主力并未参战，其动向不明，鲜卑部落也可能趁火打劫。那些被救出的百姓惊魂未定，亟待安抚安置。
刘备找到正在兴头上的公孙瓒，冷静地分析道：“师兄，此战虽胜，然我军粮草将尽，伤兵需治，百姓需安，且丘力居主力未损，塞外胡骑动向不明。愚弟以为，当就此扎营，固守石门山险要，消化战果，等待州牧后续粮草补给，并打探清楚塞外敌情，再图进取，方为万全之策。”
公孙瓒正杀得兴起，一心想要乘胜追击，直捣肥如，甚至想出塞扫荡乌桓，建立不世之功，哪里听得进这番话？他大手一挥，不以为然道：“玄德太过谨慎了！张纯新败，丢盔弃甲，如同丧家之犬，正宜一鼓作气，穷追猛打，岂能给他喘息之机？丘力居若敢来，正好一并解决了！粮草不足，就食于敌便是！那些俘虏百姓，皆是累赘，依俺看，不如……”
他话未说完，但眼中闪过一丝狠厉。刘备心中一惊，知其可能行杀戮之事，连忙打断：“师兄！万万不可！杀降不祥，屠戮百姓更失人心！此非仁义之师所为，亦恐激怒胡族，使其死心塌地与张纯勾结，于大局不利！”
公孙瓒闻言，眉头紧锁，虽觉刘备迂腐，但也不好强行反驳。他看了看那些缴获，又看了看自己麾下求战心切的骑兵，傲然道：“罢了！玄德你既然要留守，便在此地好好看守缴获，安抚百姓，医治伤兵吧！俺自带儿郎们出塞去追那张纯！待俺砍了张纯首级，再来与玄德汇合！”
说完，竟不待刘备再劝，便点齐本部幽州铁骑，只携带数日干粮，呼啸着冲出营寨，沿着张纯逃跑的方向，追出塞外去了！
刘备阻拦不及，望着公孙瓒部队卷起的烟尘，心中不由升起一丝忧虑。师兄勇则勇矣，然刚愎自用，轻敌冒进，塞外情势复杂，胡骑飘忽不定，恐有闪失。但眼下自己确实无法抛开伤兵和百姓不管，也无法让饥饿的军队立刻投入远征。
他长叹一声，收回目光，眼神重新变得坚定。当务之急，是处理好眼前烂摊子。
“云长、翼德、子龙！”
“末将在！”
“立刻行动：一、加固营寨，多设哨探，严防敌军反扑或胡骑袭扰。二、清点所有缴获粮草，统一分配，优先保障伤兵和百姓口粮，我军士卒减半供给。三、妥善安置伤兵，尽力救治。四、安抚被救百姓，登记造册，愿返乡者发给口粮路费，愿暂留者编入后勤。五、速派快马往蓟县，向刘州牧报捷，并详陈我军目前困境，请求速发粮草补给，并派员接收俘虏安置百姓！”