【必戰之戰】
公孫瓚為了向袁紹復仇，進軍界橋，同時他向朝廷上書稱述袁紹十大罪，把袁紹從頭到腳數落了一遍，任命自己麾下嚴綱為冀州州牧，田楷為青州州牧，單經為兗州州牧，同時還為他們配備了相應的官吏。
袁紹亦屯軍廣川縣，雙方大戰一觸即發。
公孫瓚任命嚴綱領冀州，田楷領青州，這兩州都是公孫瓚的目標，所以不難理解，但為什麼要以單經領八竿子打不著的兗州呢？
這原因也很簡單。本來兗州刺史劉岱和袁紹、公孫瓚關係都很好，但他最終在程昱勸下選擇了站在袁紹一邊，而公孫瓚先前就曾經威脅過劉岱，只要他選擇幫助袁紹，等公孫瓚消滅袁紹後，那下一個目標就是他。而且劉岱後來在鎮壓黃巾軍的過程中喪命，兗州也成為了無主之地，所以兗州自然而然也成為了公孫瓚的目標。
歷史上公孫瓚在大勝青州、徐州黃巾軍後，已經擁有了主動權，想打就打，想和就和。然而公孫瓚卻立刻發動對袁紹的作戰，這並不是一個輕率的舉動，而是深思熟慮的結果。
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因為公孫瓚和袁紹都處於河北之地，兩者的利益根本就無法調和，公孫瓚本來就已經在最北方的幽州了，想再進一步必然要南下，幽州南面就主要就是冀州。
公孫瓚和袁紹的矛盾早晚會爆發，他們之間的戰爭是不可避免的，袁紹知道這一，公孫瓚也知道這一。對於他們二人而言，既然戰爭早晚躲不掉，那麼開戰的時機就非常重要了，而當時對於公孫瓚而言就是一個消滅袁紹的大好良機。
對於公孫瓚而言，他剛剛大勝了青州、徐州的黃巾軍，士氣正旺，軍事力量正在巔峰。相反，袁紹是剛剛奪取了韓馥的冀州，立足未穩，而且在道義上的袁紹作為盟主不僅奪走了自己麾下的地盤，還進攻自己弟弟的部下，最終導致了公孫越的死亡，也給公孫瓚討伐袁紹足夠的理由。
從長遠來看，袁紹作為聯軍盟主，威名遠揚，佔據了豐饒的冀州後，得到了大批的人才，可以預見的會不斷發展壯大，最終成為河北最強的勢力；而公孫瓚則受制於劉虞，雖然現在擁有強大的軍力，但已經很難進一步的發展。只要公孫瓚錯過了這次機會，袁紹的實力只會越來起強，最終公孫瓚會完全抵擋不住。
所以這一仗袁紹不想打，而公孫瓚急著打。
但這並不意味公孫瓚就會一定贏了。當時作為守衛一方的袁紹雖然軍力表面上弱於公孫瓚，但作為冀州之主，聯軍盟主，袁紹麾下是有足夠兵力的，兩者整體實力仍然在一個水平上。
【交鋒】
公孫瓚挾大勝黃巾之威而來，袁紹又是新奪冀州，根基不穩，州內不少郡縣都背叛袁紹而投向公孫瓚，黑山軍首領張燕派部將杜長等人為公孫瓚助陣。當時雙方兵力相差不大，但公孫瓚麾下士卒常年征戰，要在戰力上強於袁紹，局勢對於袁紹比較不利。
公孫瓚以三萬餘步兵排列成方陣，將騎兵在兩翼，左右各五千餘人，他的白馬義從做為中堅，也分作兩個校，左僕射右，右僕射左，公孫瓚軍旗幟鏜甲，光照天地，兵勢十分強盛。
袁紹令麴義率八百精兵為先鋒，以強弩千張為掩護，他本人則統領步兵數萬在後。麴義和他的部下長期在涼州作戰，非常熟悉羌族的戰鬥，麾下士卒都是驍勇精銳。
公孫瓚見袁紹兵少，就直接下令騎兵發起衝鋒，踐踏敵陣，意圖一鼓作氣消滅敵軍。而麴義的士兵鎮靜地俯伏在盾牌下，待公孫瓚的騎兵衝到只距離幾十步的地方，一齊跳躍而起，大叫著勇往直前砍殺過去；與此同時，千張強弩齊發，向公孫瓚的騎兵射去，聲音就像打雷一樣，被射中的敵人紛紛倒下。
公孫瓚的軍隊遭到了這樣的打擊，全軍陷入一片混亂，騎兵、步兵都爭相逃命。麴義的軍隊則越戰越勇，臨陣斬殺了公孫瓚所署冀州刺史嚴綱，獲得敵人首級千餘人，又乘勝追到界橋。
公孫瓚收聚部隊在界橋又和麴義大戰一場，但再次被麴義打敗了。麴義一直追擊到公孫瓚的駐營地，甚至攻佔了軍營的旗門，營中其他的人都畏懼麴義潰散逃跑。
袁紹命令部隊追擊敵人，自己緩緩而進，隨身只帶著強弩數十張，持戟衛士百多人。在距離界橋十餘里處，聽前方已經獲勝，就下馬卸鞍，稍事休息。這時公孫瓚部逃散的騎兵二千多突然出現，重重圍住了袁紹，箭如雨下。別駕田豐扶著袁紹，要他退入一堵矮牆裡，袁紹猛地將頭盔扔到地上，：“大丈夫應當上前戰死，怎麼反而逃進牆裡面呢，這樣難道就能活命嗎！”
於是袁紹催促強弩手應戰，殺傷了公孫瓚的不少騎兵，公孫瓚的部隊沒有認出袁紹，也漸漸後退。過了一會兒，麴義領兵來迎袁紹，公孫瓚的騎兵這才徹底撤走了。
就此，界橋之戰以袁紹軍的大獲全勝而告終。
在這一戰中，公孫瓚明顯有些輕敵，太過於看了袁紹、麴義部隊的戰鬥力，當年麴義就曾經擊敗過自己的舊主韓馥，可惜公孫瓚還是沒怎麼把他放在眼裡，最終自討苦吃。
而作為袁紹軍的最大功臣，麴義可以是戰績輝煌，先是以不到兩千人的部隊開啟了敵軍的缺口，打亂了敵軍的陣營，為袁紹大軍的勝利奠定了根基。而後更是在界橋再次打敗了公孫瓚，摧毀了公孫瓚反擊的勢頭，進一步追擊到敵軍大營，拔走了牙門，徹底的撲滅了敵軍的士氣。
可以沒有麴義就沒有袁紹這一仗的勝利。
而公孫瓚在輸掉界橋之戰後，已經再也無力消滅袁紹，這一仗公孫瓚軍隊強盛的士氣被打掉了，袁紹的軍隊已經不在畏懼公孫瓚，公孫瓚已經失去了對抗袁紹最重要的軍力優勢，兩者強弱開始調轉。
但在這一戰中，袁紹也打擊到了黑山軍勢力，兩者亦開始結仇。