。因此，公孫瓚與劉虞的矛盾越來越深。
袁術遣公孫越幫助孫堅攻周昂，公孫越被流矢射中而死，公孫瓚怒道：“我弟之死，禍起於袁紹。”於是出兵駐紮在磐河（今河北境內）準備報復袁紹。袁紹非常驚恐，把渤海郡太守印交給了公孫瓚堂弟公孫範，派他到南皮，想以此與公孫瓚結援。公孫範於是背叛袁紹，以渤海兵力協助公孫瓚，攻破青州、徐州黃巾軍，兵勢日益強盛，進駐界橋（故址在今河北威縣境內）。公孫瓚自己任命嚴綱為冀州牧，田楷為青州牧，單經為兗州（今山東金鄉縣西北）牧，並配置了郡守縣令。
初平三年，袁紹屯軍廣川縣（今河北棗強縣東北），與公孫瓚戰於界橋南二十里處。公孫瓚以兩萬步兵，排列成方陣，左、右兩翼各自配備騎兵五千多人。袁紹命其將麴義領精兵八百在前，布強弩千張於兩翼。公孫瓚輕視袁紹兵少，縱騎兵出戰。麴義命士兵伏於楯下不動，等公孫瓚軍到十步前，一時同發，公孫瓚大敗。袁紹軍生擒了嚴綱並斬其首。麴義追公孫瓚到界橋，公孫瓚率兵還擊，再次被打敗。
於是公孫瓚逃到薊縣（今bJdx區），在縣城東南另築小城自守，與劉虞臨近，漸漸結下仇恨。袁紹派部將崔鉅業率兵攻打公孫瓚的故安，不下，在引軍南歸時，在巨馬水被公孫瓚大軍追上，大敗，七八千人陣亡。公孫瓚想乘勝追擊，卻又在龍湊被袁紹打敗，雙方戰成均勢。