现在，曹操思考着下一步的行动。
南皮之战结束后，袁熙和袁尚仓皇出逃，袁绍当年为了笼络蹋顿，曾经学了回西汉的皇帝，在袁氏家族里找了个长得漂亮的姑娘收为义女，把她嫁给了蹋顿。袁熙和袁尚不大清楚蹋顿还认不认这门亲，但目前已走投无路，只好硬着头皮试试了。
没想到蹋顿对袁家很有感情，把袁熙和袁尚还当自家兄弟看，眼见他们落难，立即慷慨地伸出援手，把他们接到自己的地盘上。乌桓是游牧民族，走到哪儿抢到哪儿，没有稳定的根据地，他们目前活跃于幽州刺史部以北的广大草原地区。
袁熙和袁尚并非空着手去投蹋顿的，他们走的时候裹胁了10万多户幽州、冀州的军民，强迫他们迁往乌桓控制区。这是一份厚礼，也是他们今后在乌桓人那里说话的本钱。这些年来蹋顿每次南下侵掠内地，都要劫持内地的军民到草原上来，前后累计也有10万多户。
有了这20多万户内地军民，乌桓人的势力大增，加上袁氏兄弟在幽州一带仍然有一定影响力，乌桓族的蹋顿部落有慢慢坐大的势头。
曹操的眼睛也始终紧盯着袁氏兄弟，因为他深知袁氏在北方经营多年，与少数部族首领有很深的交往，说他们随时会卷土重来，一点都不是杞人忧天。
袁熙和袁尚的年龄不详，曹操比他们的父亲袁绍小了大约10岁，这个年龄差距可以视为同代人，也可以视为两代人，曹操主动与袁谭结为儿女亲家，可见在他的心目中袁绍更倾向于是上一代人，而把袁熙和袁尚视为同代人。他们现在都处在最为成熟、精力也最充沛的时期，必然不甘心一辈子待在草原上当个牧马人。
但并非所有人都看到了这一点，当袁氏兄弟逃到乌桓人那里时，曹操身边的大多数人都松了口气，认为北方的战事可以告一段落了。持这种观点的人不在少数，包括曹操身边的一些武将和谋士在内，都认为袁熙和袁尚不可能再掀起什么大浪来。
可是，曹操本人并不这样看，曹操觉得北面还有仗要打，并且是大仗、恶仗，对此他丝毫没有掉以轻心。建安十二年（207）2月，曹操返回邺县，立即把北征计划提了出来，让部下们讨论。
大多数人对此时大举北征持反对意见。哪些人反对史书并未详细记载，只是说很多人都这么认为，看来人数不少，并且以武将为主。持这种观点的人认为，袁尚只是个亡虏而已，乌桓人贪而不亲，袁尚在那里不会得到什么发展，如果现在远征，刘表必然趁机袭击许县，要真是那样的话，后悔都来不及了。
大家提出与其北征不如南征，趁着兵强马壮，挥师直驱荆州，征服刘表，而北方二袁及蹋顿、公孙度之流要么主动投降，要么自生自灭，根本不用理它。只有郭嘉、史涣等少数人持不同意见，他们赞成此时北征，其中郭嘉的态度最坚决，他认为刘表不过是一个喜欢坐着空谈的人而已，他知道自己不如刘备，跟刘备之间虽然合作，但关系很微妙，对于他们不必过于担心，即使现在举全国之兵远征乌桓，也可确保无事。
建安十二年（207）春天，北征乌桓之役正式开始了。
乌桓人生活在幽州刺史部以北的广大地区，大本营叫柳城，这个地方具体在哪里，至今仍有争论，一般认为它位于今辽宁省朝阳市西南。曹军主力由邺县远征柳城，路途遥远，关山阻隔，困难重重。但对曹操来说，这是一场精心准备的远征，为此他已耗费了数年时间，花费了巨大的人力和物力进行准备，所以势在必得。
这一仗当然要由曹操亲自率队，他带上了曹军中最有战斗力的几支队伍，包括张辽、徐晃、张郃、曹仁、张绣所部，还有曹纯统率的虎豹骑，韩浩、史涣等人统领的中军，参谋人员以郭嘉为首。这些将领和谋士其实对乌桓并不熟悉，对少数部族的生活习惯、人文地理也很陌生，好在曹操手下不缺少这方面的人，鲜于辅、阎柔和牵招都长期生活在北方，长年同乌桓人打交道，这一次远征当然离不开他们的帮助。
曹操还有一个特别的安排，他想借机锻炼一下几个儿子。曹昂死后卞夫人所生的三个儿子在诸子中最年长，其中曹丕21岁，曹植16岁，曹彰介于二人之间，具体年龄不详。上次西征并州曹操让曹丕留守邺县，这次也一样，他让曹彰和曹植随征。
曹彰字子文，在诸子中他是最与众不同的一个，不仅因为他不爱文而爱武，从小擅长骑马射箭，臂力过人，胆子特别大，敢徒手与猛兽搏斗，而且单从外表就能看出来他是个“异类”，他生有黄胡须，被曹操称为“黄须儿”。
大军向北进发，开始较为顺利，很快推进到了幽州刺史部境内。过易水时，曹操特意考察了公孙瓒当年在这里修筑的那些超级城堡。尽管现在这些庞大的建筑早已荒败，但依稀能看见当年这些工程是如何的坚固。
这时，郭嘉向曹操提出建议：“兵贵神速，如今要赴千里之外袭击敌人，辎重太多不利于机动，时间长了敌人会知道，早做防备。不如把辎重留下，轻兵兼程，快速推进，以掩其不备。”曹操接受了郭嘉的建议，从各部抽选出精兵，全部骑马，加上虎豹骑组成快速纵队向北进发，其他部队留在幽州刺史部一带作为后援。