見文醜離去，公孫瓚趕忙跑到那少年麵前詢問其姓名。那少年欠身答道：“我乃常山真定人，姓趙，名雲，字子龍。本是袁紹治下之人，因發現袁紹毫無忠君救民之心，故特此前來投入將軍麾下。不料在此處遇到將軍。”
公孫瓚大喜，隨即與趙雲一同回營，整頓甲兵。
第二日，公孫瓚將手下兵馬分為左右兩隊出戰。袁紹令顏良、文醜為先鋒，各領一千弓弩手，也分為左右兩隊，令其攻擊正前方的敵軍。又令義引八百弓手，步兵一萬五千，居中策應。袁紹本人自領數萬軍士，居於後方，以作接應。
公孫瓚初得趙雲，尚不熟悉，令其獨領一軍，居於後方。另遣大將嚴綱為先鋒。公孫瓚自己領中軍立馬橋上，邊上豎著一麵大紅圈金線帥旗。
兩軍辰時（早上八點左右）便開始擂鼓，一直對持到巳時（早上十點左右）。袁紹部並不進攻，麴義令弓手全部躲於遮箭牌下，等待命令抬頭發箭。此時嚴綱鼓噪呐喊，領軍直取麴義。
麴義軍見嚴綱領兵殺來，仍舊躲在遮箭牌下。直到嚴綱領兵殺到近前，一聲令下，八百弓弩手同時抬頭射擊。嚴綱急忙躲避，被麴義趁機拍馬舞刀，斬於馬下，公孫瓚軍大敗。左右兩軍想來解圍，都被顏良、文醜引弓弩手射住。
袁紹軍齊頭並進，直殺到界橋邊。麴義一馬當先，到了近前，先斬執旗將，把帥旗砍倒。
公孫瓚見帥旗已倒，撥馬轉身就逃。麴義領軍衝到後軍，正好遇上趙雲，二人相鬥，不到幾個回合，就一槍刺死麴義於馬下。趙雲單人獨騎殺入袁紹軍中，左衝右突，如入無人之境。此時公孫瓚趁機領軍反攻，袁紹軍大敗。
另一邊就在麴義斬將奪旗，追趕敗軍時。袁紹見此情形，一時之間得意忘形，和田豐帶著帳下數百持戟軍士，數十名弓箭手，便策馬前往前線觀戰，還嗬嗬大笑道：“公孫瓚！無能之輩啊！”正說著呢，就看到趙雲衝到麵前。弓箭手剛準備射擊時，趙雲已斬殺數人。其他各軍同時也盡皆敗退，趙雲後麵公孫瓚領兵團團圍了上來。
田豐趕忙讓袁紹退避，袁紹大喊道：“大丈夫寧願臨陣戰死，怎能望風而逃！”聽了這話，他身邊的數百軍士齊心死戰，使趙雲無法靠近袁紹。
不久袁紹本部救兵前來，顏良也領兵來援。兩路敵軍齊至，趙雲也無計可施，隻得保著公孫瓚殺出重圍，回到界橋，袁紹又驅兵進攻，再次攻過了界橋。
袁紹當先領兵追擊，追了不到五裏，隻聽到山背後衝出一隊人馬，為首之人卻是早已臭了名聲的劉玄德。他也不知道從哪又忽悠來了數千兵馬，聽說公孫瓚和袁紹掐了起來，便特地領兵前來助陣，以緩和他和公孫瓚的關係。
當下劉關張三人三馬，飛奔而來，直取袁紹。袁紹驚得魂飛天外，手中寶刀都嚇得掉在了地上，撥馬轉身就跑，逃回了橋東。
公孫瓚也收兵回營。劉、關、張三人向公孫瓚行禮完畢，公孫瓚道：“若非賢弟前來救我，我怕隻有狼狽而逃了。”