乌桓军大败，尸横遍野，单于蹋顿被当场斩杀，群龙无首，全军溃散。
白狼山一战，曹军大获全胜，胡、汉各族归降者达二十余万之多，三郡乌桓主力被彻底歼灭。
袁尚、袁熙等人仅带少数亲骑，向东逃窜，投奔割据平州的公孙康。
此时，麾下诸将多劝曹操乘胜东进，一举击灭公孙康，捉拿袁尚、袁熙。
曹操却笑着摇头：“我不用动兵，自会让公孙康斩下袁尚、袁熙的首级送来。”
于是下令全军班师回朝。
果然，曹军刚一撤退，公孙康便设计斩杀袁尚、袁熙，将其首级送至曹操营中。
诸将大为叹服，纷纷请教缘由。曹操道：“公孙康素来畏惧袁尚等人。我若急攻，他便会与袁尚合力抵抗；我若暂缓进兵，他们必然自相图谋。这是形势使然。”
至此，曹操彻底攻破三郡乌桓，肃清袁氏所有残余势力，北方全境，真正归于一统。
十一月，曹操率军行至易水，代郡乌桓行单于普富卢、上郡乌桓行单于那楼，率领各部名王、首领纷纷前来拜见祝贺，北方胡族尽数臣服，曹操声威，远播塞外。