10月，曹操返回鄴城。而高幹趁曹操親征烏桓之機，再次反叛。生執上黨太守，派兵守住壺關口。曹操得知後，便派樂進、李典二人率兵前去征討。
同時舉兵的還有河內張晟，聚眾萬餘，寇崤、澠之間；弘農張琰；河東衛固、範先等人。
河東太守王邑被朝廷征召，衛固、範先去見司隸校尉鍾繇，請留王邑。被鍾繇拒絕。衛固等人便以請王邑為名，與高幹通謀，準備反叛。荀彧向曹操推薦西平太守杜畿。曹操當即任命杜畿為河東太守。鍾繇也催促王邑盡快與杜畿辦完移交手續。
衛固派兵數千人守住陝縣黃河渡口。杜畿數月不得渡河上任。曹操得知後，急忙派夏侯惇率兵前往。不過夏侯惇兵馬未到，杜畿已想出了辦法。詭道從郖津成功渡河。
衛固、範先等人決定給終於到任的杜畿一個下馬威，就在杜畿麵前斬殺了主簿以下30餘人，卻見杜畿舉動自若，毫不以為意。於是衛固道“殺了他，徒留我們的惡名。且看來這個人也是很好控製的嘛”遂奉杜畿為主。
杜畿也表現出了對這些地頭蛇的極大尊重：以衛固為都督，行丞事，領功曹；將校吏兵3千餘人，皆由範先統帥。以這辦法成功麻痹了衛固、範先等人，史稱“善人在外，陰為己援。惡人分散，各還其家”
這時又正好傳來消息“白騎攻東垣，高幹入濩澤”杜畿便決定乘此機會脫離衛固等人的掌握。他隻率數十騎出外，官吏百姓紛紛舉城來附。數十日間，已得四千餘人。衛固這才知大事不妙，急忙聯絡高幹、張晟等人，聯兵攻打杜畿，但攻不下來。曹操又命議郎張既征發馬騰等關中諸將出兵，最後張晟兵敗，衛固、張琰被殺，其餘黨羽盡皆赦免。
杜畿治理河東郡16年，治績常為天下之最。務崇寬惠。民有辭訟，畿為陳義理，遣歸諦思之，父老皆自相責怒，不敢訟。勸耕桑，課畜牧，百姓家家豐實。然後興學校，舉孝悌，修戎事，講武備，河東遂安。
麵對“政在曹氏，天子恭己”的現狀，秘書監、侍中荀悅誌在獻替，而謀無所用，本年寫下《申鑒》五篇，上奏朝廷。
206年1月，曹操命世子曹丕留守鄴城，崔琰傅之。自己則親征高幹。圍攻壺關兩個多月。3月，壺關終於開關投降。高幹逃往南匈奴求救，呼廚泉單於不受。高幹轉欲南逃荊州，被上洛都尉王琰捕斬。至此，冀、幽、青、並四州皆被曹操平定。
曹操任命梁習為並州刺史。當時正值荒亂之餘，胡狄雄張，豪強擁兵，各為寇害。梁習到任後，誘喻招納，禮召豪強，征發丁壯為兵。吏兵已去之後，又將其家屬遷徙，前後送往鄴城者達數萬口。不肯服從命令的就發兵征討，斬首千數，降附者萬計。最終使得“邊境肅清，百姓布野，勤勸農桑，令行禁止。長老稱詠，以為自所聞識，刺史未有如梁習者”
梁習還積極向朝廷舉薦避難到並州來的名士如常林、楊俊、王象、荀緯、王淩等人，曹操把他們都任命為各縣縣長，後皆顯名於世。其中最有名的當屬一個叫仲長統的人。當初仲長統遊學並州，受高幹優待，谘以世事。但仲長統的直言令高幹不悅，仲長統便也辭去。高幹死後，由荀彧推薦為尚書郎。所著《昌言》，言天下治亂之道，非常有名。
7月，武威太守張猛殺害雍州刺史邯鄲商。又被當地州兵殺死。
8月，曹操親征海賊管承，來到北海國淳於縣。派樂進、李典二人出擊管承。管承兵敗，逃入海島。
8月，昌豨再次反叛，曹操派於禁將其擊斬。
本年，漢獻帝劉協下詔撤銷齊、北海、阜陵、下邳、常山、甘陵、濟北、平原八個諸侯國。曹操為報16年前琅邪王劉容遣其弟劉邈到長安奉貢時，盛讚曹操對皇室忠誠的這一恩德，便讓劉協立劉容之子劉熙為琅邪王。恢複因劉容去世而絕國13年的琅琊國。
如今，北方基本已平定，曹操把下一個敵人鎖定在了號稱天下精騎的烏桓這一少數民族身上。烏桓族乘漢末天下大亂之際，攻破幽州，略有漢民10餘萬戶。袁紹在時，曾立其酋豪為單於，並以家人之子為自己的養女，嫁與烏桓單於。在各郡烏桓之中，數遼西郡烏桓蹋頓單於實力最強，與袁紹的關係也最好。所以袁熙、袁尚兄弟逃出塞後，就去投奔蹋頓。蹋頓也數次以“欲助袁氏恢複故地”為名，出兵入塞。曹操為親征烏桓做準備，特意於本年下令鑿通平虜、泉州二渠，以做通運之用。
207年2月，曹操返回鄴城。5日，曹操奏請為跟隨自己舉義兵、誅暴亂17年多來的大功臣20餘人封侯。尤其表奏萬歲亭侯荀彧的功勳。3月，荀彧被增封千戶食邑。曹操還想封荀彧三公的朝廷高位，荀彧讓從侄荀攸替自己辭讓了十數次，乃止。
對於曹操將親征烏桓的決定，諸將都表示反對“夷狄貪而無親，豈能為亡虜袁尚所用？此不足為慮。反而若劉備乘此機會，說動劉表偷襲許都，則不可不防”隻有郭嘉認定曹操此次遠征必定成功。而劉備即便有偷襲許都之心，劉表也斷不會同意。
曹操最終決定進行這場遠征。來到河間國與涿郡交界的易縣時，郭嘉又勸曹操留下輜重，輕騎速進，打烏桓一個措手不及。此時郭嘉已重病垂危，曹操隻能留下郭嘉在易縣養病，自己率大軍日夜疾進。