建安十二年，袁尚、袁熙逃入烏桓，郭嘉建議遠征烏桓，郭嘉的觀點一針見血，曹操聽罷茅塞頓開，立刻進兵柳城。曹操軍到易城，郭嘉覺得推進的速度還是太慢，又進言道：“輕兵速進，攻其不備。”曹操在設置了一些撤軍假象之後，暗中率領一支輕裝精兵，在嚮導田疇的帶領下突然出現在烏桓的背後。烏桓首領蹋頓和袁尚、袁熙率軍倉促應戰，這一役，蹋頓被斬，曹軍俘虜了20餘萬人，走投無路的袁尚、袁熙投奔了遼東的公孫康。
這次行軍路況極端惡劣，沿途有長達二百里的地段乾旱無水。當糧食吃光以後，曹軍將士又不得不先後殺了幾千匹戰馬充飢，才艱難抵達目的地。同年秋天，遼東太守公孫康帶着袁尚的首級前來投降。曹操根據郭嘉的計策終於徹底平定北方，統一整個黃河流域以北地區。在從柳城回來的途中，因爲水土不服，氣候惡劣，再加上日夜急行又操勞過度，郭嘉患疾病去世。
