所以張遼騎兵一路俯衝而下，很快就將給了烏桓騎兵一個迎頭痛擊。袁尚見來了援兵慌忙撤退，高覽見來了援軍也忙領軍追殺而來。
十月份，諸葛亮從並州趕來，遼寧府劉曄也派來近一萬軍馬，加上幽州的軍馬，孔明手中已經有兵近五萬之眾，而烏桓隻有兵馬一萬有餘。劉曄不僅派來了軍馬，知道孔明無法千裏迢迢將大炮運來，於是又將遼寧府的大炮通過水運運來近三十餘枚。
十月末借助兵力優勢，諸葛亮設伏將袁尚引入白狼山下的圈套裏，然後斷了其與烏桓的聯係，十一月袁尚被圍困半個月後率眾投降。諸葛亮接受了袁尚的投降後又領兵前去攻打烏桓，一直打到大草原上，活捉了烏桓後這才從草原返回。
諸葛亮從北方返回幽州時已經是208年的二月了。並州幾次大戰，諸葛亮皆是讓手下去報喜，這次諸葛亮卻非要自己前去報喜，從幽州騎馬一路抵達黃河邊，又渡過黃河從青州沿著水路一直抵達彭城。見到陶應後，諸葛亮便將袁尚與袁熙已經烏桓國王獻給陶應。
見諸葛亮果然沒辜負自己對他的信任，陶應高興異常，立馬升他為北方四府的軍馬總督。這次眾人想反對，但是諸葛亮軍功在這裏，更讓他們難以反對的是諸葛亮抓獲袁尚後，袁尚為了活命將陶應賣給袁紹的傳國玉璽交給了諸葛亮。
拿到一個傳國玉璽啊！這意味著什麼，彭城人無人不知，怪不得諸葛亮非要自己親自押送袁尚前來彭城。得到傳國玉璽之後，很多人便勸陶應稱帝，如今曹操名為丞相早已是漢賊。漢家江山早已名存實亡，如今天下皆心向陶應，是該改朝換代了。
陶應問賈詡，賈詡卻言如今賢才皆欲投主公，非主公得天下之心也，實賢才欲讓主公討伐曹操營救天子也！陶應又問賈詡，賈詡言此時稱帝過早，不能為了一個虛名而得罪與天下也，那些將領吵著讓陶應稱帝無非想混些名號也。
陶應聽從了賈詡的意見，將玉璽留在了徐州。陶應又問如何處置烏桓王，諸葛亮道這烏桓王是受了袁尚的挑撥，所以才出兵助他，如今他已經知道錯了，與其殺了他倒不如留著他。陶應問諸葛亮此話怎講，諸葛亮便說道，他在北方時，聽聞高句麗特別強大，而高句麗之所以沒來進攻中原皆因為北方草原民族他尚未統一。烏桓民族難於臣服漢人，所以不如將烏桓王扣留在彭城，然後讓烏桓變成自己的屬國。
陶應聽從了諸葛亮的建議將烏桓留在了彭城，烏桓投降後，諸葛亮便下令收編烏桓騎兵，得了烏桓近萬匹戰馬。處置完烏桓國王，陶應又問如何處置袁尚二兄弟，陶應想殺了兩個人，兩個人不殺始終是禍患。賈詡說若殺二人恐怕得罪袁氏門人，不如借刀殺人！