曹操虽然平定了北方四州，但并没能抓住袁熙、袁尚兄弟，他们两人借助乌恒的力量再掀波澜，对曹操北方的统治造成了相当的威胁，遂在郭嘉的建议曹操决定出大军讨伐乌恒，以谋求消除后患。
【乌恒之乱】
汉朝末年辽西乌丸首领丘力居，统领五千多户。上谷乌丸首领难楼，统领九千余户。辽东属国乌丸首领苏仆延，统领千余户，自称峭王。右北平乌丸首领乌延，统领八百余户，自称汗鲁王，他们都智勇双全，各自称王。
其后中山太守张纯背叛逃到丘力居部落中，自号称弥天安定王，为三郡乌丸元帅，侵略青州、徐州、幽州、冀州，烧杀百姓。汉灵帝末年，派刘虞任为幽州首领。刘虞悬赏杀死了张纯，北方才平定下来。后来，丘力居死，他的儿子楼班年龄，从子蹋顿武略出众，于是继承王位，总统三个乌丸部落，部下都听从他的指挥。
袁绍和公孙瓒打仗多次，但不能决出胜负。蹋顿派使者到袁绍处求和，帮助袁绍攻打公孙王赞，结果大胜。袁绍假托君命，发布诏书，赐给蹋顿、峭王、汗鲁王印绶，任命他们为单于。后来楼班长大了，峭王率领他的部下推举楼班为单于，蹋顿为大王。蹋顿擅长出谋划策。广陵人阎柔，从在乌丸、鲜卑部落中长大，颇得当地人的信任和尊重。阎柔依靠鲜卑的力量，杀死乌丸校尉邢举，自己取而代之。袁绍安抚阎柔，北部边境得以平定无事。
建安十年（05），曹操消灭袁谭、袁熙被部下从幽州赶跑之后，故安人赵犊、霍奴等人趁北方正乱之际杀死了幽州刺史和涿郡太守，起兵反叛。与此同时辽西、辽东、右北平等三郡的乌桓部落进攻鲜于辅据守的犷平。
于是同年秋季八月，曹操大军讨伐赵犊等，杀死赵犊、霍奴等人。后又渡过潞水去援救犷平，乌桓遂退到塞外，这一年高干也是趁机作乱。
早前袁绍把各部落的酋长都封为单于，并以平民家的姑娘做自己的女儿，嫁给那些单于做妻子。辽西乌桓酋长蹋顿的势力尤其强盛，受到袁绍的厚待，因此袁尚兄弟去投奔蹋顿。蹋顿屡次派兵入塞抢掠，想帮助袁尚恢复旧有的疆土。
他们还乘天下大乱，掳掠汉人十余万户，成为了北方一大隐患。为此曹操准备出军讨伐，他在董昭的建议下开凿平虏渠、泉州渠，以便运输大军所需的粮草。
【征讨之议】
当时曹操准备出兵征讨乌桓，但遭到了很大的阻力。
曹操麾下不少将领都：“袁尚只不过是个逃亡罪犯，而乌桓人贪得无厌而不念旧情，岂能受袁尚利用。如今大军深入塞外征乌桓，刘备必然劝刘表乘虚袭击许都，万一发生变化，事情就后悔不及了。”
郭嘉：“您虽然威震天下，但乌桓人倚仗距离遥远，一定不会预先防备，乘其不备，突然袭击，可以一战告捷。况且，袁绍对这一地区的百姓以及塞外的异族有恩德，而袁尚兄弟现在还活在世上。如今冀、青、幽、并四州的百姓，只是因畏惧而服从我们，并没有受过我们的恩德。如果我们离开这里而率军南征，袁尚利用乌桓的武力作资本，招集愿为恩主效死的部属，乌桓人一动，四州的百姓及异族都会纷纷响应，这会使蹋顿动心，生出非分的打算，恐怕青州与冀州就不会再在您的控制下了。刘表不过是个只会坐在那里发议论的人，他自知才干不能驾御住刘备，重用刘备则害怕控制不住，不给刘备重任，刘备又不会为他所用。因此，即使我们调走全国兵力远征，您也不必担扰。”
于是曹操听从了郭嘉的意见，决定讨伐乌恒，扫除后患。
【田畴之助】
曹操在讨伐乌恒之时，还得到了原刘虞麾下田畴的大力帮助。
起初在刘虞死后，田畴被公孙瓒放了，遂隐居起来，袁绍几次派使者到无终县去召田畴，又派人授予田畴将军的印信，让田畴召抚所统部众，田畴都拒绝了。后袁尚继承了袁绍的位置，也派人来征召田畴，但他始终未去。
曹操平定冀州后，一直追随田畴的河间人邢颙就对田畴：“黄巾作乱到现在已经有二十多年了，海内动荡，百姓流离失所。如今我听曹公的法令严明，而现在百姓早已厌烦战乱，而战乱到了极必然趋于和平，我希望身为百姓之先。”于是，邢收拾行装，返回家乡。田畴：“邢颙是个先知先觉的人。”自己也有了帮助曹操的想法，后曹操委任邢颙为冀州从事。
田畴在隐居期间因为威名远著，甚至乌丸、鲜卑也都各自派遣使者来送贡物，田畴都接纳、抚慰了他们，并且劝谏他们不再进行侵扰，可惜这些外族本性不改，趁着中原大乱之际多次侵扰，还杀死了不少著名的士大夫。
田畴因此非常愤怒，有讨伐乌桓的想法但却没有足够的力量。后曹操派使者来征召田畴，田畴要他的部属赶快为他治理行装，部属：“过去袁公倾慕您，礼物和命令来了多次，您一也不屈服；现在曹公使者第一次来，您就像恐怕来不及一样，这是为什么？”田畴笑着：“这就不是你们所能知道的了。”他随同使者一起到曹操军中，被任命为司空户曹掾，准备引见咨议。
无独有尔，当年兖州刺史刘岱也是征召过程昱，结果程昱死活不去，而曹操成为兖州牧后，程昱则恨不得跑的比马还快，而其乡人询问程昱之时，程昱也是笑而不语故作神秘。
田畴、程昱等人对袁绍、袁尚、刘岱和曹操的看法不同，实际上就已经明了很多。
田畴投靠曹操后，第二天曹操就颁布诏令：“田子泰不是我所应该任命为吏的人。”于是举荐他为茂才，任为蓚县县令。但田畴没去上任，而是随着军队到无终县，准备作为曹操的向导。
在田畴、郭嘉的帮助下，曹操北伐乌恒之役终于开始了。