就在大军东征的时候，并州牧梁习也遇到了一些麻烦。由于州内空虚，鲜卑部落首领育延，率其部落五千余骑趁势进入并州境内，使人面见梁习，希望双方能够在边境互市交易。
梁习认为如果不听从其言，则会招来其怨恨；若听任其到州内交易，又恐鲜卑骑兵会掠夺百姓。于是梁习一方面承诺跟育延在一座空城中交易，另一方面敕令各郡县做好防务工作，然后自己与州治中等官吏率领军队前往交易。
市易还没有完成，负责市易的官吏就将一个胡人抓了起来。
育延大惊，命令鲜卑骑兵搭箭弯弓，将梁习等人围困数重，当场的吏民一时惶怖不知所措。
梁习于是缓缓地呼叫负责市易的官吏，问其先前为何要抓胡人，官吏禀报该胡人强行侵犯百姓。梁习于是呼唤育延出来谈判，育延到后，梁习当场责骂道：“你们胡人自己先犯法，官吏却不曾侵犯你们，你怎么敢命令骑兵来恐吓我方？”
之后竟将他当场斩杀，其余胡人都被吓破胆而不敢乱动。此后再没有胡人敢入寇并州。
这时，之前牵招所征召的太原乌桓王鲁昔，由于过惯了称王的日子，十分不习惯军旅之中为人下的感觉，又因为他的爱妻住在云中，鲁昔十分想念妻子，又恐日后无法回去见面，于是以其部属五百骑兵反叛回军并州。
到达并州后，鲁昔留下骑兵藏于山谷间，而自己单骑独入晋阳，偷偷地带其妻出城。
州郡官吏发觉以后因惧怕鲁昔善射，不敢追击。梁习知道后命令州从事张景召募鲜卑骑士使追逐鲁昔。鲁昔的坐骑负重行迟，未来得及与其部众会合，就被鲜卑骑士赶上射死。
曹操先前听闻鲁昔反叛，十分担心其日后会成为北边的匪患，后听说梁习已派人将其斩杀，大喜，立即上书表其功绩，因功拜关内侯。
曹操诸多谋士中，唯独郭嘉最了解曹操，并且两人关系亲密，犹如朋友一般。
据载，二人行则同车，坐则同席。在严于治军的曹操营帐里，郭嘉有很多不拘常理的行为，但在偏爱他的曹操眼里，“此乃非常之人，不宜以常理拘之”。
曹操手下有一位纪检官员，叫陈群，曾因郭嘉行为上不够检点奏了他一本。但是，曹操一面表扬陈群检举有功，一面却对郭嘉不闻不问。
不仅如此，曹操还暗地里为郭嘉一仍其旧的生活作风喝彩。在长年征战生涯中，曹操总是把郭嘉带在自己身边，以便随时切磋，见机行事。每逢军国大事，郭嘉的计策从无失算。曹操更是对年轻的郭嘉寄予了无限的希望，期冀在接下来的北征当中，能继续得到郭嘉的献策。
当时曹操北征乌桓，沿途黄沙迷漫，风吹不断；道路崎岖，人马难以行走。曹操起了回军的想法，问郭嘉。
郭嘉这时不服水土，卧病在车上。曹操哭着说：“因我想平定沙漠，让您远涉艰辛，到现在让您生病，我的心怎么能够安定下来呢！”
郭嘉说：“我感激都督的大恩大德，即使死了也不能报答您的恩惠的万分之一。”
曹操说：“我见北地崎岖难行，想回军，怎麼样？”
郭嘉说：“我军积蓄已久，正是为了此刻，兵贵神速，如今我军一举发动进行奇袭，辎重太多，难以掌握先机。而且假如乌桓人得到消息，必然加强戒备；不如留下辎重，军队轻装以加倍的速度急进，出其不意地进攻。”
曹操听从郭嘉的建议，由于郭嘉日渐病重，于是曹操就留郭嘉在易县养病，放下辎重，轻兵疾行，终于出其不意，大破乌桓。
曹操得胜，收军进入柳城，乌桓代郡部落单于普富卢、上郡部落单于那楼都来向曹操祝贺。曹操封田畴为柳亭侯，用来守柳城。
田畴自己认为当初为了主君死难，率领众人逃遁，报仇的志向还没有实现，反而靠它获取利禄，这不是自己本来的意思，坚持推让。曹操知道他心意至诚，答应了而没有勉强他。
曹操抚慰单于等人，收了骏马万匹，那天就回兵，曹操还把乌桓掠去和逃亡乌桓地区的十多万汉族人带回内地，又挑选了一些乌桓骑兵补充到虎豹骑中。
当时曹操冒险由小路北进，情况恶劣，路途险阻。返回途中，时寒且旱，二百里无复水，军又乏食，杀马数千匹以为粮，凿地三十余丈乃得水。
大军途经碣石道（今昌黎碣石山流域），遇“树木丛生，百草丰茂”之景观，命士卒山中觅水，得泉（后称相泉），操遂令军止行安营。
寻樵夫闻知，此谓碣石流域，泉溢于虎山坡，南称龟山，西南碣石山。
日落，时黄昏,远眺夕阳暮色，近拥万马千军，志未酬，己暮年，而诗性起，作赋《龟虽寿》：
神龟虽寿，犹有竟时。
腾蛇乘雾，终为土灰。
老骥伏枥，志在千里。
烈士暮年，壮心不已。
盈缩之期，不但在天；
养怡之福，可得永年。
幸甚至哉，歌以咏志。
曹操从柳城班师，走的是滨海道。当他经过渤海之滨，登上碣石山（今河北秦皇岛附近），俯瞰脚下奔腾澎湃的大海，迎着萧瑟的秋风，遥望远处时隐时现的岛屿，想起经过艰苦奋战得来的胜利，满怀豪情的曹操挥洒间便写下了传世之作《观沧海》，全诗为：
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