此時城上的漢軍早已將城外的情況報告給了荀攸等人，來到城墻上以后，荀攸看到是關羽帶領的輕騎兵，知道主公那邊肯定已經得勝了，于是馬上傳令給太史慈和脫脫兒，命令他們立即率領手下的輕騎兵和突騎兵出城，決不能放跑了城外的烏桓士兵。
早就憋著勁的太史慈和脫脫兒得令，馬上集合隊伍開門出城，等他們趕到戰場時，正好是關羽徐晃帶領漢軍用連弩消滅了一半多的烏桓士兵，而進入弓箭射程的烏桓騎兵也開始用弓箭向漢軍攻擊，令漢軍也開始有了傷亡。
太史慈急忙指揮手下輕騎兵用連弩射擊烏桓士兵，那些烏桓士兵腹背受敵，頓時陣腳大亂，看到前后都是敵人，開始向兩側逃竄，而漢軍則跟在他們后邊追擊，并
不斷用連弩向那些落后的烏桓士兵射擊，脫脫兒帶著的突騎兵師中只有一個團配有連弩，也跟著追擊烏桓逃兵，其他兩個團沒有辦法，只能在團長的帶領下，開始打掃戰場。
一直追出了三十里遠，輕騎兵才把那些逃跑的烏桓人基本消滅了，連蘇哈臺也被關羽追上，揮動手中大刀將他劈為兩半，由于漢軍根本沒給那些烏桓士兵投降的機會，所以最后被抓住的烏桓士兵也只有幾百人，剩下的，不是被漢軍的弩箭射死，就是死在漢軍那鋒利的斬馬刀下。
打掃完戰場之后，漢軍得勝回城，關羽也把上谷的戰況向荀攸做了介紹，果然如荀攸所料，戲志才也現了難樓的詭計，并以其人之道還治其人之身，設計消滅了難樓率領的烏桓主力大軍，難樓也在亂軍之中被高順射死。
主公現在已經帶著其余的部隊去沮陽城了，根據俘虜的交代，沮陽城中只有一萬的烏桓新兵，估計很快就會被漢軍攻下來，而上谷其余縣城之中烏桓守軍很少，因此關羽他們根據老劉的指示，沒有再去上谷，而是在薊縣的軍營中進行休整。
這次由于徐晃和關羽都是初次與敵人對戰，因此戰術有誤，令輕騎兵向敵人動沖鋒，這樣在與敵人遭遇之前，只射出了兩輪弩箭，如果呆在原地不動，等著烏桓騎兵進攻，那其中的時間完全可以放出四輪以上的弩箭，這樣等敵人進入他們弓箭的射程之后，能活著向漢軍放箭的估計也剩不下多少人了，也正是由于戰術的失誤，令輕騎兵今天的損失也達到了五百多人，不過好在烏桓騎兵最后還是被消滅了，而這次的教訓，也會令關羽徐晃二人在今后的戰場上加倍小心，不再輕易出錯。
沮陽城中的交接也在順利的進行，兀赤指揮手下的一些將軍把守城的一萬名烏桓士兵帶到到城外，丟下手中的武器和身上的破皮甲，在漢軍的看押下先到漢軍在城外的營寨中駐扎，等候刺史大人的落。
留下高順率領的步兵師在城外看押這些烏桓俘虜，另外器械師因為投石車和巨弩都無法進城，也繼續在城外駐扎，剩下的一個輕騎兵師和三個突騎兵師跟著老劉，進了沮陽城中，先把沮陽的防務接管了，然后又把原來沮陽城中的一些官吏找來，為了今后上谷郡的管理，同時考慮到這里與中部鮮卑接壤，應該說是個比較危險的地方，因此老劉任命公孫瓚擔任上谷郡的太守，同時為了安撫當地的烏桓人，任命兀赤暫時擔任上谷的都尉，當然這也只是個權宜之計，將來有合適的人選了，再把兀赤替換下來，讓他去戍邊軍中擔任個師長即可。
至于難樓的尸體，老劉也答應了兀赤等人的請求，令兀赤等人將他厚葬在城外的山坡上，而難樓的家屬也都進行了妥善安置，免得引起烏桓人的反感，而老劉的這些做法果然也收到了預期的效果，那些烏桓人再了解了漢人的政策之后，覺得今后有田種，有衣服穿，還能在幽州的軍隊中當兵拿餉比以前好多了，因此沮陽的烏桓人在無形之中，已經接受了自己被漢人統治的事實。