于此同時，河北的易京之戰也進入尾聲。
與臨淄之戰相比，袁軍圍攻易京遠比漢軍要困苦。易京雖在易水、巨馬水兩水之間，但易京地處高丘，無法沿用以水灌城的方法，只能硬頂著城上箭樓的飛矢，在城前營造土山，再在土山上另立箭樓，令兵卒在掩護中蟻附攀城。
三月之間，袁軍立有箭樓二百七十七座，足以與易京城內互相對射。雙方囤箭充足，故而每日交戰時，空中箭雨密如飛蝗，兩軍在城牆前後往來，都不得不舉負楯木而行，因此死傷者不下萬眾。
可即便如此，袁軍仍然無法攻下易京。易京光牆高便高達五丈，在被袁軍包圍後，公孫瓚組織人在城牆上搭建木棚，又將其抬高一丈，袁軍幾乎無法用雲梯和蟻附等常規方法登上城牆。所謂高不可及，說的便是這種情況了。故而兩軍傷亡雖然慘重，戰事卻陷入僵局之中，長達三月都沒有進展。
到七月中旬，陳沖下令于雁門，令鎮北將軍段煨與護烏桓校尉自靈丘出代郡，以三萬之眾南下，再次入駐涿縣。袁軍北側收到威脅，袁紹不得已，只得分出兩萬兵力，由麴義統領北上，在方城一帶與段煨對峙。
段煨雖不能下，可隨之而來的，便是易京攻城壓力劇增，這逼迫袁紹不得不另想他法。
他先是廣射箭書于易京之中，試圖招降城中兵民，唆使其開門獻城。但易京守卒俱是公孫瓚親信，既有厚祿封賞，又覺易京難攻不克，故而都無反意，公孫瓚還令人在箭書的反面寫下封賞射還回來，聲稱朝廷有言，殺袁紹者可封萬戶侯，在軍中流傳頗廣，這不禁令袁紹大怒。
于是袁紹改換策略，故意透出消息，說北面涿縣已有漢軍出沒，袁軍力不能支，不得不調派大量軍隊前去阻擊，而後令圍城各部暫緩攻城，做出一副三軍窮竭，不能力戰的假象，引誘公孫瓚出城野戰。
誰知公孫瓚得知了消息，也不過派人往北聯絡，竟絲毫沒有出城的意思。袁紹截到其中一封書信，但見上面寫道，易京城中尚有守卒五萬，內有有井水積糧，箭矢足可支撐一歲，袁紹絕無可能破城，請朝廷多發援軍牽制，只需熬到年末，袁軍自然撤軍。
袁紹無奈，只能重新命人圍城強攻，不過在田豐的建議下，袁紹改變了攻城策略，他不再蟻附登城，而是改為挖掘地道。
此事由唐縣令崔巨業負責，數日之內，崔巨業奉命督造了二十一條地道，成效顯著。他們用繩索測量隧道的長度，大部分的地道應當都到了城牆邊了。他們一邊用梁柱抵住地面，一邊繼續向前挖掘，以求穿牆入城。
地道都不高，只容人膝蓋和雙手著地向前爬，如果要休息，只能低頭坐在地上。挖掘地道甚是辛苦，挖掘、照明和運土都非常累人，每一道的袁軍都是輪番挖掘和休息。他們通身上下全被黃土覆蓋，連眼睫毛上都粘著土，不辨面目。
當晚子時剛過，其中一條地道的袁軍還在挖土。最前面挖土的是兩個人，兩人的鎬頭幾乎同時下去，就感覺前面原本堅硬的黃土像是變脆了，垮塌一下子隨著鎬頭就垮了。而前面突然亮光驟起，令人一時適應不了，幾乎睜不開。
就此挖通，過了好一會，他們才看清地道外的情形，原來他們挖到了易京東北角，此處恰好無人注意，只能看見遠處隱隱有幾個人影來回巡游。他們連忙又把黃土掩蓋回去，順著地道爬回大營。
這天夜里，有多條地道都挖穿到了易京的內城之中，有的為燕軍所發現，便立刻朝其中灌入熱水，又往里面放入野狗和老鼠，很多民夫都為其燙傷，繼而被撕咬至死。但這並不是全部，大約有六條地道沒有被燕軍發現，但燕軍正在沿牆角抓緊搜索，留給袁軍的時間並不多。
袁紹當機立斷，從軍中的精銳里調出了兩千人，讓他們由崔巨業和朱漢帶領，分為六道進攻城內，作為掩護，袁紹將在他處擊鼓佯攻，作為他們的掩護。
崔巨業作為將領，知道地道偷襲必須一心向前，于是自己第三個就進入了地道中，讓朱漢在後面接應。一行人都用重鎧附體，用鐵兜鍪遮住頭頸，提了斫刀長槊，讓掘道的人在前面領著，一起爬進地道之中。
在他們頭上，攻城隆隆的鼓聲和吶喊聲隱隱可以听到。
地道里，袁軍將士抱著武器，半跪在涂上，一邊看前面挖土的人一鎬一鎬下去，一邊緊張地注視著簌簌掉下來的黃土，等待牆面突然坍塌的一刻。
崔巨業站在前面，見周圍的士卒有些不安，就笑著說︰「每次戰勝時，都是抱有必死決心的一方獲勝，你們也不要懼怕，當你們不懼怕死的時候，鬼神也帶不走你們。」然後他高聲說︰「此戰萬勝！」
眾人還不待細想，就听得前面的人喊了一聲︰「到頭了！」隨後掄起鎬頭劈下去，嘩啦一下子，就像一堵牆塌了似的，灰塵撲得騰起來，還沒有散盡，前面的亮光已經射了進來。
塵與土撲面而來，而崔巨業立刻頂著秋風沖了上去，外面土山與城牆間的廝殺聲也在耳邊驟然響起，外面的亮光似乎已伸手可及。
就在這一瞬間，轟的一聲，好似霹靂在眼前炸響，前面的兩名士卒就覺得有一團火球從洞口了鑽了進來，然後就什麼都看不到了。
崔巨業趴在地上，他感覺自己的心肺正在燃燒，更感知到自己的眼皮已被燒掉了，這令他看不見任何東西。他不明白這火勢怎麼吹進來的，但顯然這條地道已被發現，已不能再用了。幾個鉤子隨著外面嘈雜的聲音伸進來，勾住了他的甲片。崔巨業知道自己的下場，不待他人反應，自己已扯開了盆領，一手掏出腰間的短刀，毫不遲疑地一道插入咽喉中，用力一劃，魂魄便墜落于九泉之中。
除這條地道外，還有三條地道被燕軍所找出，出發的兩千人，最後只有六百人能夠進入城內，這當然無法攻破燕軍的防守，他們廝殺了一陣，最後又只好從地道中退了回來。
這一次進攻又沒有奏效，但袁紹卻發了狠，他對眾將下令說︰「繼續挖！大不了我挖塌這座城！難道這樣他還能守！？」于是袁軍繼續勞作，在城下又挖掘多條地道。
除了挖通至城內，而被燕軍佔據的二十一條地道外，袁軍又在一月間，加緊挖掘了六十八條地道，但均不再往城內挖掘，只到城腳處。而在這些地道的盡頭處，袁軍幾乎挖出一丈高數丈寬的空間，用梁木頂住頭上的城牆。
到這時，袁軍以油灌柱，放火焚燒，梁柱燒毀崩折時，易京對應的城牆也應聲崩陷。細數下來，坍塌以至能過人的缺口不下三十余處，袁軍乘勢進攻城池，終于打破了僵局，高干部將鄧升領人奪下三個缺口，繼而成功佔據了易京的兩處外郭，城中燕軍拼死抵抗，總算沒有在一日間將內城也丟失。
但到了這個地步，易京陷落的命運恐怕已經注定了。公孫瓚得知城牆倒塌後，立馬失去了堅守的信心，急忙派使者北上涿縣，與段煨聯系說，他將放棄易京，不日率眾突圍，希望段煨能夠做出進逼北門的假象，掩護他從範陽方向撤離。
十月十六，天亮時分，公孫瓚在此前的深夜里，將城中八千匹戰馬全都驅趕到西門。在這個時候，守夜的袁軍已經累了，換班的袁軍剛剛睡醒，正惺忪懵懂。趁著兩班交接換防的時候，城中一聲號響，騎軍頓如奔流一般飛馳而出，直接沖垮了北門袁軍的防線。
但城中大部分燕軍卻不知所措。為了保密，公孫瓚並沒有將突圍的消息通知全軍，只是帶了最親近的三千人而已。以至于城中的守卒還以為這只是一次反擊，如常在城中防守拒敵。直到公孫瓚已經遠去到四十里開外，他們才意識到自己被拋棄了。這種情況下，守城的鮮于輔毫無戰意，自己月兌去甲冑，肉坦負荊，向袁紹請降。
易京就此落城，燕軍四萬余眾歸降袁紹。
而在公孫瓚西奔的路上，袁紹早就設有伏兵︰騎都尉文丑領有五千兵馬駐扎故安縣南端，正好遇見公孫瓚率眾在城南泅水。此時公孫瓚奔波百里，身心疲憊，卻遭遇文丑休養已久的虎狼之師，雙方交戰之下，公孫瓚脆敗。其子公孫續親自斷後，為袁軍亂刃刺殺，尸首裂為十余份。
好在有趙雲田楷等人的保護，公孫瓚總算是逃得一條性命。又奔波百里，他終于在良鄉與段煨部匯合。而袁軍即奪易京，氣勢大振，進而做出北上之勢，誓要將幽州一舉拿下。
此時，段煨部與袁軍兵力相差近八倍，雙方處在華北平原上，無險可守，優勢必然在袁紹一方。故而他迅速北退，領軍至上谷居庸關中，希望能借燕山天險，扼制袁軍的北上攻勢。
可無論如何，在漢軍攻佔青州的同年，袁紹也在幽州取得了決定性的勝利，基本實現了其在討董之時所策劃的，南據大河，北阻燕代，兼戎狄之眾，南向以爭天下的大戰略。