劉備大軍傷亡三成才逃出了曹操的包圍，此時徐庶言道“主公啊，我想袁紹定是在烏巢城中，因為烏巢城池堅固，又是袁軍屯糧之地，袁紹肯定逃去了烏巢。”劉備琢磨覺得徐庶言之有理，便前往烏巢於袁紹彙合。
第二日天剛亮，劉備便來到烏巢，見城防沒有異樣便喊道“快開城門，我來與袁公彙合！”
入城之後才知道袁紹因此大敗已氣血攻心，一病不起，此時已處於昏迷之下，軍務都由許攸在做主。
傍晚，劉備正在與徐庶商議如何退去曹軍，突然見西南方向漫天紅火，劉備等人趕忙走出營長，見烏巢南門已經起火，西北方麵有火箭射入，守將淳於瓊竟然開城投降。劉備趕忙召集關、張、趙率軍阻擊，可曹操大軍已經入城。徐庶對劉備言道“主公啊，此時烏巢城內四麵起火，即便退了曹軍，我們也不能在此固守了，更何況此城乃袁紹糧草囤積之處，現在毀之一炬，我們已經斷了糧草，如何退軍！”
劉備覺得徐庶言之有理便叫著袁紹參與兵馬棄城而逃。沒到天亮烏巢大火已滅，曹操率大軍進駐烏巢，見滿是狼藉，不禁歎道“這袁紹可惜了百萬糧草，可惜了這跟隨他的八十萬將士啊......”一旁的荀彧笑道“袁紹優柔寡斷，本就不是丞相的對手，今日之敗，丞相你應該早有預料吧。”曹操歎氣道“袁紹雖然敗了，但劉備還未除掉，日後劉備定會成為我的大敵！”
逃出烏巢之後，劉備軍和袁紹軍一路奔冀州而逃，殊不知此時的冀州已經被曹操大將夏侯惇攻破，其餘城池均落入曹操手中。劉備等人還在日夜行軍前往冀州，在山路之處遇到冀州逃出的數十殘兵，許攸趕忙問道“爾等是哪裏的兵馬？”士兵見到許攸不禁大哭道“許軍師！大事不好了，夏侯惇已經攻破了冀州城，城內三萬守軍都被斬殺了，青州和登州也被夏侯淵和曹仁攻破，我們無路可走了！”許攸聽此言也不知所措了。
此時徐庶言道“如今首府已丟，袁公還在病中，我們已經沒有在奪回冀州的能力了。不如我們前往荊州，投靠荊州劉表，那劉表也是漢室後裔，一定會收留我們。”許攸劉備等人便朝著荊州而進發，但荊州遠在千裏之外，少說也要兩個月才能抵達荊州。
半個月後，袁紹等殘部在魯州受到曹軍襲擊，許攸背主投敵，降了曹操，袁紹之子袁熙戰死，袁譚負傷被俘。劉備和袁尚等人艱難脫險，加快了前往荊州的步伐。
又過十天，病入膏肓的袁紹迷迷糊糊的醒來，見自己已經走到盡頭，便對劉備說道“玄德啊...兵敗如山倒，我軍不敵曹操，我恐時日無多了，請你保護袁尚，等日後你手握重兵之時，再剿滅曹操......”劉備應承這袁紹的話，低聲說道“袁公，許攸前幾日已經投敵了，我想他見了曹操一定會告訴他我們投靠了劉表，恐怕曹操不久之後就會討伐荊州的。”袁紹聽聞許攸投敵，頓時怒氣攻心，再次陷入瀕死之勢。
公元202年，袁紹在逃往荊州的路上暴亡，半年之後，其子袁尚在虎嶺山被曹操絞殺，其餘幾萬殘部紛紛倒戈投降曹軍。