六月初三的时候，刘备在晋阳集结上党、太原、西河、河东、雁门、定襄、上郡、河东、弘农九郡郡兵，加之鲜卑、匈奴义从共九万兵马，自平城出发。
此行的目的虽是为公孙瓒解围，可刘备并未急于东行。此次出兵，刘备的战线拉得太长，沿路不只要面对袁绍一州，还要考虑北面的轲比能，东面的蹋顿，稍有不慎，便会落得一个退路断绝，三面受围的困境。从大局上而言，此战对刘备的考验远甚于公孙瓒。
好在段煨临机应变，已在战前临时夺下高柳、马城、宁县、广宁等燕山要地，并且夺下居庸关这一幽州的北大门。故而刘备便在马城稍驻，一面修缮工事防御鲜卑，一面与袁绍去信劝其南归。
其信由孙乾代写，其文如下：
“夫牧伯者，国之重臣也。先帝以九州丧乱，干戈连岁，地烂民焦，唯行殊事。于三州设牧伯，令贤人守之，以望守御一方，休息黎苦。原冀州牧韩馥，缊德深粹，履行高洁，忠肃在公，虑不在私，故受重任，弘济河北。君以高门之名，行卑鄙之事，携武自重，奋私侵逼，乃得节杖，忠臣丧于裁刀，祸乱起于河北，岂无负先帝之意，太傅之英？”
“朝廷虽知韩公屈枉，然时值凉乱，关西颓唐。以君四世之遗泽，十载之贤望，姑且勉之，委君州牧之职，心腹之任，尔来四载有余。后以赵司徒东巡，解两州之斗，平河北之乱，所图者何哉？无非复弥民生，尽思定之能，防安危之变也。”
“今君兴军北上，结国家之敌，攻社稷之臣，无异于卢绾、卢芳之行也。天子朝野得闻，深为失望，故令我领北地老战之精兵，合十万锋锐之众，东征两胡。须知凉州丧乱，一战而平，袁术猖獗，遁于南山，临淄称制，朝不保夕。此三者皆称雄于一时，据数州之地，今皆残喘，可知王师堂堂，非逆命所能当之。”
“然命无长期，人非金石。兵非善事，不可妄起，生死骤起，不可复得。又念河北民生，中土安宁，残戮旦生，唯有骨殖。故而存先和之想，若君解围南归，还复治邺。未尝不可轻责，留以方伯之责，佐命兴化。”
信件由使者带过去后，刘备加紧安排北线防务。他先以王凌领三千人屯高柳，重建护乌桓中郎将府，招募代郡、上谷乌桓。又命卫翄领五千人屯马城，刘密领三千人屯宁县，高准三千人屯广宁，由张飞率六千兵马坐镇沮阳总领诸将，以保护粮草辎重东运。鲜卑人的游骑每日到山林间打探，经常能见到辎重车马在山道间穿行而过，车马上满满当当的麦面粟米令他们艳羡与骚动，但沿路护卫的汉军甲士步履如山，驮马上箭簇的脆响与间或露出的寒光也令他们不禁心寒。
鲜卑高层得知汉军在山南大肆运送物资，都极为心动。他们议论说，听闻如今汉人各部里，当属刘备最富，若是能劫得其一二粮队，今岁过冬是不用愁了。于是都打算翻山去劫粮，单于轲比能却说：“汉儿初阵，士气最盛，又把握各山要害，进攻实非良机。不如等大军过居庸后，再做打算。”如今轲比能威望已高，从者十之八九，只有三四个小部自行出击，一二日内皆败回，轲比能威望得以更盛。
但一连十余日，游骑都只见粮草不断，不见汉军有出居庸的意向。轲比能猜测，可能刘备做了最坏的打算，一旦沿途不能抵御自己，也要确保有足够的物资维持战事，故而在居庸源源不断地囤积粮草，不到充足，绝不妄动。这倒确实是个好法子，轲比能一时也没有更好的办法，只能继续稳坐弹汗山，等待着更好的战机。
轲比能猜得不错，刘备确实是如此计划。他听从徐庶之言，准备在沮阳囤积六十万斛麦面，足全军两月之用。这一等便等了二十日，一直到六月二十四，汉军才算准备周全。不过刘备也没有闲着，六月十四的时候，去面见袁绍的使者回来了，他不仅亲自得见了袁绍