黄巾之乱时，丘力居钞略青、徐、幽、冀，四州被其害，公孙瓒无法抵御。朝廷派宗正东海郡（今山东郯城县）人刘虞（字伯安）为幽州州牧。刘虞到任后，派遣使臣到游牧民族中晓以利害，责令他们献上张纯的首级。丘力居等听说刘虞到了，纷纷派遣使者前来沟通归附之事。公孙瓒担心刘虞立功，暗中派人在途中暗杀这些使者。游牧民族明白此事后，便绕道到刘虞处。刘虞上报朝廷撤掉驻防军队，只留下公孙瓒统万余步兵、骑兵屯驻右北平。
公元189年（汉灵帝中平六年）三月，张纯被其门客王政杀掉并把首级送给刘虞。刘虞因安抚游牧民族有功而被授予太尉之职，封为襄贲侯。不久，又迁刘虞为大司马，公孙瓒为奋武将军，封为蓟侯。
公元191年（汉献帝初平二年），青州黄巾军攻打渤海（今河北南皮东北），聚众三十万，欲与黑山军会合，公孙瓒率步骑两万人在东光南大破青州黄巾，斩首三万余。青州黄巾军弃辎重，奔走渡河。公孙瓒等他们过到一半时出击，再次大败黄巾军，死者数万，俘虏七万余人，车甲财物无数，于是公孙瓒威名大震。
汉献帝刘协想东归洛阳，派刘虞之子刘和逃出长安，偷偷出武关去找刘虞，让刘虞率兵前来相迎。刘和途经袁术驻地，将此事告知了袁术。袁术扣留了刘和，让刘和给刘虞写信。答应等刘虞率兵前来为袁术后援，一起赴长安。公孙瓒知道袁术会叛变而制止刘虞，刘虞不听。公孙瓒担心袁术知道后恨他，派他堂弟公孙越率千余骑兵到袁术处相结好，而暗地又让袁术扣留刘和并夺占刘和兵马。因此，公孙瓒与刘虞的矛盾越来越深。
袁术遣公孙越帮助孙坚攻周昂，公孙越被流矢射中而死，公孙瓒怒道：“我弟之死，祸起于袁绍。”于是出兵驻扎在磐河（今河北境内）准备报复袁绍。袁绍非常惊恐，把渤海郡太守印交给了公孙瓒堂弟公孙范。派他到南皮。想以此与公孙瓒结援。公孙范于是背叛袁绍，以渤海兵力协助公孙瓒，攻破青州、徐州黄巾军，兵势日益强盛。进驻界桥（故址在今河北威县境内）。公孙瓒自己任命严纲为冀州州牧。田楷为青州州牧。单经为兖州（今山东金乡县西北）州牧，并配置了郡守县令。
交战双方之一的公孙瓒是个有着俊美外表和丰富经历的人，他曾经向嗓门比自己还大的学者卢植学习过法律。也从事过财务审计工作，但比起法尺与算盘，真正适合他拿的还是兵刃，特别是渴饮胡人鲜血的兵刃。在公孙瓒看来，乌丸、鲜卑等胡人都是供他建立武勋用的；而胡人们也把公孙瓒视为猛兽，训练箭法的时候都拿公孙瓒的画像做靶子。
原来的时候，朝廷很满足公孙瓒，让他做了辽东属国的秘书长，专门负责调度军队抗击犯边的胡人。公孙瓒自然对此乐此不疲，在讨伐张举张纯叛变的时候，他为了攻打帮助二张的乌丸丘力居时甚至差点丢了性命。可就在他从塞外封冻的管子城里带着半条命突围归来时，朝廷从九卿之中空降了一位宗室子弟，东海刘虞刘伯安，让他做了幽州牧，也就成了公孙瓒的直属上司。
刘虞是当时的一流人物，不但从事政治工作经验丰富，而且品德高洁，和他的祖先一样，能当皇帝都不当。这个恢复牧伯制度本来是另一位宗室，同是九卿之一的刘焉提出的，但在采纳这一提议之后，朝廷那里首先想到的州牧人选就是这德才兼备的刘虞。而刘虞的所作所为也证明了朝廷的用人之明，他一到任就分化了张举张纯与丘力居，让胡人安心回去、别再跟着不安分的汉人起哄，失去强援的二张也在不久后即被剿灭。经过几年励精图治，幽州地区大兴屯田、教化，一派繁荣安定。
但公孙瓒心里很不爽。为了镇压叛乱，他可是险些丢了性命的，结果这刘虞一来，轻描淡写地把叛乱平息了，把功劳全占了。而且刘虞还裁减军备，只允许公孙瓒率领不到万人的军队，那公孙瓒可是个讲究排场的人物，光是白马他就征集了三千匹，这区区万人他如何能满足呢？他心里不爽、渴望功名，就要去杀胡人泄愤、邀功，可是刘虞恰好又是个和平主义者，并且还毫无种族偏见，甚至在后来袁绍劝他做皇帝的时候，他回答袁绍说“再和我说这个我就跑到去匈奴那里去”。贪上这样一个大汉朝自苏武以后主动愿意调动至匈奴那边工作的上司，公孙瓒是一点办法都没有，实在憋不住了就只好偷偷摸摸地跑到胡人聚居地杀人放火，一旦被刘虞知道了当然就少不了一番晓谕。这文官、武官之间如此这般地一来二去之后，两个人自然是势成水火了。
前面说到，刘虞能做皇帝都不做，还把做皇帝看得比到匈奴那里牧羊还难受，可是就是这么一件连刘虞自己都不怎么在意的事情，却让一对兄弟反目了。为了否认董卓政权的合理性，袁绍急着找个品德优秀的宗亲来成立新的朝廷，结果这个意见遭到袁术的强烈反对。本来袁术和袁绍从小就因为出身问题不太愉快，这次的意见相左终于让这哥俩闹翻了。袁绍拉拢荆州牧刘表、东郡太守曹操来帮忙，袁术当然也不是省油的灯，他找到了徐州牧陶谦、长沙太守孙坚站在自己一边，这两股势力错综复杂地分布于整个中原地区，处于一触即发的态势。
从地理位置上来说，袁术这一伙人是被他兄长那一派的势力包围在当中的，所以他迫切地希望在大战全面爆发前寻找到更多的盟友。而此时。不甘心为人摆布的献帝也听说了刘虞不做皇帝的忠义行径，他就像是发现了一根救命稻草，于是派出刘虞在京城做官的儿子刘和回去搬救兵。刘和刚好要取道南阳，这就让管辖南阳的袁术看到了一个增加强援的机会，因为刘虞不也反对了袁绍另立新君的主张嘛。于是袁术把刘和扣下，差人送一封信给刘虞说：我后将军袁术也有报国之心，营救陛下的事情也算我一份，这样吧，你派你的精兵强将到我这里来，我用他们去营救陛下。
刘虞看信以后马上就要准备人马南下。他虽然行政能力高超。但论智谋、攻战就要差很多了。他的参谋魏攸专门和他说起过这些事，也侧面告诫过他有这种事可以找公孙瓒商量商量。因为这次是要调动军队，所以主抓军事的公孙瓒自然也要过问一下，他可就要精细多了。这一次公孙瓒比较负责地对刘虞说。袁术这个人太狡猾。不要轻易上当
对公孙瓒这样不安分的下属来说。能做出这样的建言已经是十分难得了，可刘虞却一点不领情，依然照原计划点齐人马出发。公孙瓒不但碰了一鼻子灰。还怕袁术得知自己险些坏了他的好事，就让自己的弟弟公孙越带着一路骑兵抢先到达袁术那里，劝说袁术干脆抢了刘虞的那些兵将。这件事情公孙瓒做得实在有点不光彩，你自己明明说了袁术不可靠，现在又抢着跟他合作，这不自己抽自己嘴巴么？而袁术原本也就是想抢了刘虞的兵将收为己用，现在还超额完成任务，又多了一个可以威胁袁绍背后的盟友，自然是欣然接受了公孙瓒的提议。
袁氏兄弟力量都积攒的差不多了，于是双方找了个小借口开战。袁术率先挑衅，派出孙坚、公孙越去攻打袁绍的下属周昂，结果公孙越中流矢身亡，袁术军败退。另外说句题外话，参与这一战的孙坚也在此不久之后中流矢身亡。于是，公孙瓒派自己的弟弟参与别人兄弟之间的纷争，结果却自己死了弟弟。为了给弟弟报仇，他准备发兵攻打袁绍，这就是后来界桥之战的起因。
虽然说为弟弟复仇这是个很好的开战借口，但公孙瓒却也无法马上就对袁绍开战。他名义上还是刘虞的下属，而刘虞虽然曾严辞拒绝过袁绍让他称帝的提议，但还是与袁绍交好的；同时公孙瓒能调动的兵力不足万人，也不足以和袁绍作战。所以，虽然此时公孙瓒屯兵磐河，但那也只是摆出一幅要找袁绍算账的样子而已。
另一方面，袁绍当时刚刚兼并了冀州，为了营救被绑票的河内太守张杨，袁绍和并州的匈奴王翻脸交战；另外盘踞在并州的另一股势力，张燕的黑山军，也和袁绍摩擦不断；再加上袁术一派的陶谦也是蠢蠢欲动，也不得不让人提防。在这种情况下，如果再惹上公孙瓒，袁绍可真是四面楚歌了。
这时，青徐黄巾暴起的消息又惊动了关东诸郡。青州地区的地方长官们，无论是想做陷冰丸阻止黄巾兵渡河的焦和，还是想讨伐黄巾展示一下本事的孔融，都是在军事上毫无才能的人，这使得青州地区成了黄巾余党繁衍生息的乐土，就连他们在徐州被陶谦压制的教众兄弟们也都来到了青州。但青州的资源和生存空间毕竟是有限的，黄巾党人中又没有能治政的人才，所以他们在把青州弄的残破不堪之后，也要寻找新的出路了。当时青徐黄巾大约有三十万人，关东群雄谁也不敢轻视这股强大的势力。
当时青徐黄巾要北上渡河去太行山区和黑山军会合。在行军途中要经过渤海郡，而此时的袁绍正是渤海太守。于是袁绍干脆来了个李代桃僵，他把渤海太守的印绶直接让给公孙瓒的堂弟公孙范，一方面向公孙瓒示好，息事宁人，本来公孙越的死二袁都有责任，现在袁绍把自己的发家的根据地都让给公孙瓒这边得人了，也就算是赔罪了；另一方面，反正渤海郡被青徐黄巾蹂躏也是在所难免，不如就让给公孙瓒，如果他们能狗咬狗打起来，那就更妙了。
这时公孙瓒也正在伤脑筋，怎么才能扩大军力。袁绍让出渤海正中其下怀。他马上让公孙范去那里征兵，自己也开始积极备战，要出兵攻击北上的黄巾军。这让关东群雄闻风丧胆的黄巾军，却成了公孙瓒违反刘虞节度，私自扩军的好借口了。而公孙瓒的战果也确实辉煌，他对行军中的黄巾党人进行了两次突袭，杀了数万人，截获辎重无数，迫使青徐黄巾放弃了去太行山与黑山军会师的念头。公孙瓒就此威名大振，黑山张燕也主动向公孙瓒示好。请求结盟。
至此。公孙瓒兵强马壮，又有黑山军这支强援可以威胁袁绍侧翼，已经具备与袁绍一战的本钱了。而刚刚取得的辉煌胜利又让他趾高气扬，完全不把刘虞放在眼里。于是公孙瓒干脆不回属地。准备一举渡河与袁绍争夺北方霸权。他首先发表了讨袁檄文。列举了袁绍的十大罪状：
第一，袁绍在京城期间不能选拔对国家有利的人才，招来董卓那样的祸患完全是袁绍的责任。
第二。董卓当政，袁绍应该暴起反抗，结果他却置天子于不顾，逃回自己的领地，这是不忠。
第三，袁绍决心起兵反抗董卓，却没通知当时在朝中为官的长辈，致使诸袁丧命，这是不孝。
第四，袁绍起兵两年，没有一点实际的成绩，反而惊扰地方百姓，充实自己的军力财力。
第五，袁绍支使韩馥谋划另立新君的事情，暗地里把金印玉玺都准备好了，图谋不轨。
第六，袁绍与崔巨业互相勾结，找个好日子一起攻抄州县，完全没有大臣的规范。
第七，袁绍对有功之臣刘勋不但不爱护，反而寻衅杀害。
第八，袁绍向别人讨要物资，物资给得不够数就翻脸杀人。
第九，春秋之义子以母贵，袁绍这样的贱妾之子怎佩与后将军袁术争辉。
第十，袁术麾下的孙坚是何等的英雄好汉，就因为袁绍派周昂夺取孙坚的根据地阳城，令孙坚军食粮不继，讨伐董卓才不得全功。这十条大罪，其中几条从公孙瓒口里说出来，有点乌鸦笑猪黑的意思。第一条，公孙瓒自己选拔奸佞之人的效率是有目共睹的，只不过他毕竟不是在京师做事，造成的危害小一些罢了；而关于讨伐董卓的诸条，公孙瓒也一直都认同刘虞中立的立场，名义上是对董卓效忠的；最耐人寻味的要说第九条，公孙瓒也是贱妾所生的孩子，所以他早年间才那么坎坷，现在从他口中说出“春秋之义子以母贵”这番话，多多少少有点对命运的自嘲吧。而从这十条罪状里，我们也能看出公孙瓒对命运不公的控诉，你袁绍有那么好的条件，一举一动可以影响天下局势，但你袁绍却没有那么做，你反倒和我们这些人抢地盘抢钱，所以你袁绍你不是个好东西，你有罪，公孙瓒是带着这样一种情绪来控诉袁绍的。对公孙瓒来说，这个并不像是为了在大义上驳倒袁绍而一时捏造出来的借口，而是他脑子里根深蒂固的想法——平时他看到良人子弟来求官的时候，也特意把这些人放到最苦的环境里面去，让他们也尝尝挨饿受冻的滋味。不知道公孙瓒的这种偏执是不是和他上司刘虞那种良好的出身有关。
在这篇为了报仇而发出的檄文当中，公孙瓒当然不会忘记提及导致自己弟弟战死的事情，这就是第十条。在他看来，没有袁绍多事派周昂夺取阳城，袁术就不会后来派孙坚和公孙越攻打周昂，公孙越也就不会死。事实上，让公孙越被卷进袁氏兄弟的纠纷当中这才是公孙越真正的死因，只是公孙瓒不可能那么看就是了。
公孙瓒自初平二年冬率领大军南下，屯兵界桥。在那里他把自己的亲随都封了官，还让他们直接去各地赴任，就好像冀州已经是他的囊中之物了。而因为惧怕公孙瓒的兵威，冀州各郡县竟都十分顺从地归顺他了。这样一来袁绍自然是坐不住了，他在初平三年调集了数万兵士北上和公孙瓒对阵，两军在界桥以南二十里的地方开战。
北军步兵两万在当中，骑兵一万分列左右，中间闪出公孙瓒最得意的白马义从，军士衣甲旌旗光鲜，气势汹汹。而南军一方就比较寒酸了，只是派出八百步卒和千余弩兵做先锋迎战，几万主力在后面结阵。
南军先头部队的指挥官是?义，他和监军沮授一样，原本都是韩馥的部下。但在袁绍还未兼并冀州之前他就反叛韩馥，并从那时起就投靠了袁绍。在参加界桥之战以前，他曾率军和匈奴军作战，救下了被绑票的张杨；在此之后他也多次为袁绍带兵作战，是个很出色的将才，尤其他曾经长期呆在凉州，学会了羌族人作战的办法，是一名对付骑兵的专家。
当公孙瓒的骑兵杀过来的时候，?义的八百人都躲在皮盾下面一动不动。北军骑手们根本不把这么少、这么胆小的敌人放在眼里，于是就打算干脆用马蹄踏烂这八百人，好好挫一挫袁绍军的锐气。()