建安十二年，袁尚、袁熙逃入乌桓，郭嘉建议远征乌桓，郭嘉的观点一针见血，曹操听罢茅塞顿开，立刻进兵柳城。曹操军到易城，郭嘉觉得推进的速度还是太慢，又进言道：“轻兵速进，攻其不备。”曹操在设置了一些撤军假象之后，暗中率领一支轻装精兵，在向导田畴的带领下突然出现在乌桓的背后。乌桓首领蹋顿和袁尚、袁熙率军仓促应战，这一役，蹋顿被斩，曹军俘虏了20余万人，走投无路的袁尚、袁熙投奔了辽东的公孙康。
这次行军路况极端恶劣，沿途有长达二百里的地段干旱无水。当粮食吃光以后，曹军将士又不得不先后杀了几千匹战马充饥，才艰难抵达目的地。同年秋天，辽东太守公孙康带着袁尚的首级前来投降。曹操根据郭嘉的计策终于彻底平定北方，统一整个黄河流域以北地区。在从柳城回来的途中，因为水土不服，气候恶劣，再加上日夜急行又操劳过度，郭嘉患疾病去世。
