当时，楼班已经长大成人，难楼、苏仆延率领部众拥戴楼班为单于，蹋顿为王，然而蹋顿仍然负责出谋划策。
袁绍在官渡之战中败于曹操后不久死去，蹋顿继续支持袁氏。后袁绍长子袁谭和少子袁尚为争夺继承权而互斗，曹操从中取利。不久袁谭在与曹操作战时被杀，袁尚投奔幽州的二哥袁熙。袁氏兄弟在幽州又遭变兵攻打，北逃乌桓求援，希望借助乌桓的实力，复图中原”。此时乌桓在蹋顿领导下联合，蹋顿的强大势力使人传言他要仿效匈奴冒顿单于和鲜卑檀石槐在北方游牧部落中建立霸权。袁氏兄弟及大量追随者到来后，蹋顿得以指挥乌桓和汉族人口多达30余万，史称蹋顿“以雄百蛮”。
蹋顿以为袁尚收回故地为由，数次袭击边境，劫走幽州百姓十万户。建安十年（205年），蹋顿率三郡乌桓出兵犷平，攻打攻鲜于辅。为此，曹操决心远征蹋顿，为统一北方除掉后患。
建安十二年（207年）五月，曹操率领大军抵达无终（今天津市蓟县），兵临塞口，准备出滨海道，过碣石，进攻柳城。
当时正赶上夏季，大雨不止，沿海一带泥泞难行，而且乌桓人还在交通要道派兵把守，曹军受阻无法前进。曹操十分忧虑，向田畴询问对策。田畴说：“这条道路每逢夏秋两季常常积水，浅不能通车马，深不能载舟船，是长期不能解决的难题。原来右北平郡府设在平冈，道路通过卢龙塞，到达柳城。自从光武帝建武以来，道路陷坏，无人行走，已将近二百年，但仍留有道路的残迹可循。现在乌桓人以为无终是我们大军的必经之路，大军不能前进，只好撤退，因此他们放松以了戒备。如果我们默默地回军，却从卢龙塞口越过白檀险阻，进到他们没有设防的区域，路近而行动方便，攻其不备，可以不战而捉住蹋顿。”曹操说：“很好！”于是率军从无终撤退，在水边的路旁留下一块大木牌，上面写着：“现在夏季暑热，道路不通，且等到秋冬，再出兵讨伐。”乌桓人的侦察骑兵看到后，当真以为曹军已经离去。
曹操命令田畴率领他的部众作向导，上徐无山，凿山填谷，行进五百余里，经过白檀、平冈，又穿过鲜卑部落的王庭，向东直指柳城。距离二百余里时，乌桓人才知道。袁尚、袁熙与蹋顿以及辽西单于楼班、右北平单于能臣抵之等率领数万名骑兵迎击曹军。八月，曹操登上白狼山，突然与乌桓军相遇，而乌桓军军力强盛。曹军车辆辎重都在后边，身披铠甲的将士很少，曹操左右的人都感到畏惧。曹操登高，见乌桓军虽多，但阵势不整，命令大将张辽为先锋，乘乌桓军阵形变动之机，发动猛攻。乌桓遭到突然冲击，阵势大乱，蹋顿临阵张辽被斩杀，一说为曹纯部虎豹骑俘获后斩首，乌桓兵死者遍野。曹操挥军追击，收降胡、汉人口二十余万，大获全胜。袁尚等人投奔平州（今辽宁辽阳北）公孙康。九月，曹操率军从柳城还师，一路历尽艰辛。当时天寒，又遇上大旱，二百里没有水，军队缺乏粮食，只好杀死几千匹战马作为军粮，挖地三十余丈才见到水。第二年正月，曹操才回至邺城。