曹军在田畴的带领下，穿越五百里山路已达成远程奔袭之目的，此时的曹军已经绕到乌桓人防线的后面，深入乌桓腹地。
大军距柳城不到二百里时，乌桓人才发现曹军。对突然出现在自己后方犹如神兵天降的曹军，袁尚、袁熙跟蹋顿全然没有准备，仓促之下，紧急动员，集合辽西郡乌桓单于楼班所部、右北平郡乌桓单于能臣所部（这些人都受过袁绍的恩惠），联合抵抗，率数万骑兵迎战。
八月，曹军登上白狼山（今白鹿山，辽宁喀喇沁左翼蒙古族自治县东境），突然跟乌桓联军遭遇。此时曹军正处于行军状态，还没做好战斗准备，穿着盔甲的士兵很少，大部分人的盔甲还在车上。
马镫时代骑兵的突击能力大大增强，骑兵的地位及作用也大大加强，日渐成为战争的主角。因为马镫能将骑兵与马匹很好地结合成为一个整体，马镫除由鞍鞯和驰驱所提供的前后两方支撑外，又加上侧面的支撑，有效地把马和骑兵融合成为足以发挥前所未见强力的一个单独战斗单位。东汉开始在战马的胸部装上皮革制成的“当胸”，增强防护力，使其具有更好的战场生存能力。