征乌桓是曹操平定北方的最后一场大战。郭嘉在平定乌桓之战中，更是奇策伟略，神机妙算，大建功勋。

乌桓是古代居住在我国北方的一个少数民族。东汉末年，居住在今辽宁省西南部和河北省东北部的乌桓贵族，趁内地战乱之机，不断兴兵向内地骚扰，而北方的各路割据者都想利用乌桓作为混战中兼并对手的资本。例如：袁绍进攻公孙瓒时“连战不决”，难分胜负，而乌桓君长蹋顿“助绍击瓒”后，袁绍很快大破公孙瓒军。袁绍控制了黄河以北的整个地区后，更是竭力拉拢乌桓。袁尚败后逃到乌桓，便利用袁绍在这里的影响，企图依靠乌桓的力量卷土重来，恢复袁氏在黄河以北的旧有势力。

建安十二年（207），曹操准备率军北征乌桓。曹军将领都认为袁尚不过是“亡虏”而已，毫不足惧；且大军出攻乌桓，后方空虚，刘备必定会策动刘表派军袭击许都，“万一有变，事不可悔”（《资治通鉴》卷六十五）。在众议一致的反对声中，郭嘉再次独具慧眼，用透辟的分析阐明了平乌桓之役的可行性和重大意义。郭嘉首先指出乌桓远距中原，对曹军的远征必然毫无防备，而曹军乘其不备猝然进攻，可以稳操胜券。接着，郭嘉指出了及时远征乌桓，对于巩固曹军刚攻占的黄河以北地区具有重大的意义。他说：“袁绍长期统治黄河以北，积极拉拢乌桓贵族，河北吏士久受袁氏的恩惠。只要袁尚等袁绍的后人还在，对这一地区的稳定就存在着潜在的威胁。现在，我们刚攻占青、徐、幽、并四州，立足未稳，便丢开四州去南征，袁尚必然会凭借乌桓的兵力，卷土重来，这样的话，我们辛辛苦苦打下的青、冀等州恐怕就不再是我们的了。”最后，针对大家惧怕刘表偷袭的心理，郭嘉又分析了刘表与刘备之间的矛盾：“刘表不过是坐而论道之人。他知道自己驾驭不了刘备，委派刘备重任则怕制约不了他，轻任刘备又不会卖力替他干。这就决定了刘表的偷袭是实现不了的。现在，我们虽倾力远征，曹公也完全不必忧虑刘表。”

曹操听了郭嘉的分析后，坚定了进攻乌桓的决心，便迅速率军出征。大军行至易县（今河北雄县西北）时，郭嘉又建议说：“兵贵神速。现在我军千里奔袭敌人，携带的辎重多，这样是很难获胜的。况且敌人听到消息后，必定会防备。不如留下辎重，轻装倍道前进，乘其不备而袭取。”曹操立即采纳了郭嘉这一正确的策略，率轻兵出卢龙塞（今河北迁安喜峰口一带），劈山开路前进，直逼乌桓君长所居的柳城（今辽宁朝阳）。曹军距柳城仅一百多里时，乌桓君长这才发觉，仓促之间拼凑了数万骑兵来与曹军交锋，结果大败，乌桓君长蹋顿等被斩，“胡、汉降者二十余万口”；袁尚等逃奔辽东，不久也被辽东太守公孙康斩首。征乌桓一役大获全胜，这使曹操终于彻底清除了袁氏的残余势力，平定了北方，统一了黄河流域。