公元189年夏，铁毅兴兵讨伐张燕。留大将张辽守卫定襄，铁毅带骑兵2300人，屯军5000人，带上田丰、典韦、晏明、杨明、朱慈，兵发平城。雁门太守郭缊，借给铁毅步骑3000。起兵1万，向代郡开进。幽州牧刘虞派大将闫柔，鲜于辅、鲜于银，统兵两万，进驻代郡。乌桓峭王部，鲜卑骑兵5000人附之。两面夹击张燕。
张燕部上次大败，损失了近7万兵力，元气大伤，但实力尚存，余众25万，武装全部丁壮10万余众，分兵两路据守。东线派大将余毒，统兵六万，坚守桑干、当城、代县一线。自己亲带大军4万，据守高柳、北平邑、班氏一线。
铁毅去年放战俘的时候，混进黄巾军又不少密探。对于张燕的情况可以说是非常清楚。张燕号称25万，其实皆妇孺老弱，精干的军队不过5万人左右，其余都是武装农民。存粮有限，士气低落。张燕也非常的清楚，这样的部队，跟有大量骑兵的政府军作战，不能野战，只能据险防守，如果野战，那就是全线崩溃。为了储备足够的粮食，长期坚守，张燕指挥士兵，疯狂收割地里还没有完全成熟的麦子，以作存粮，铁毅怎能让张燕得手呢！命令雁门都尉，彭齐，带步兵5000，佯装攻击班氏，自己带骑兵，狂奔数百里，绕道冀州广昌，突然出现在张燕防守空虚的平舒县境内。平舒县防守兵力只有千余步兵，根本就不敢出来应战，铁毅也不攻城，只是裹胁了大量的黄巾军的老弱，收割地里快熟的麦子。典韦则带2000多精锐的步兵，翻过恒山，赶来与铁毅汇合。铁毅这是采用后世的围城打援战术，充分利用骑兵的机动性，和平原上的野战优势，不跟张燕在山区纠缠。也是采用后来蒙古军消弱，凭城固守的金军的方法。收割张燕的麦子，充作粮草，利用抓获的黄巾军老弱，来给自己收割粮食，吸引张燕出来跟自己决战。
于此同时，铁毅大搞政治攻势，让原来改造过来的黄巾军士兵，向黄巾军老弱作宣传，讲在定襄，生活的水平，定襄郡优待俘虏，投降可以全部赦免，还让屯田，借种子耕牛，农具，以后就能过正常人的生活。向守城的黄巾军士兵喊话，有旧友的我屯军士兵，向城里的黄巾军喊话，发动有亲属在军中的老弱喊话。平舒城里黄巾军立刻军心大乱。我军围而不打，步兵和大队骑兵监视，还派出十余股，百余人的骑兵，分散出去抓人，故意放跑一部份，让他们散布消息，说平舒城已经被攻下来，定襄郡四处抓人。一时间，黄巾军领地里的大乱，黄巾附逆者身份的百姓，纷纷不再收割麦子，开始躲藏到山里，或者往城池里跑，更加剧了黄巾军的粮食危机。而我军则不停的裹胁民众，收割麦子。
张燕一筹莫展，出来应战，打不过，追不上，搞不好还会中埋伏。不出来，就算守住城池，再次秋收之前也要饿死。不得以从两线抽调兵力，前来应战。道人、北平邑、班氏、狝氏、平舒、东安阳、桑干、当城、代县几县是代郡的粮仓，两条河流交汇于这个区域，河谷平原都是膏腴之地。桑干、当城、代县都在打仗，平舒要是失守，就直接威胁到北平邑、班氏、狝氏、东安阳、这条粮道，铁毅三县拿下一点，代郡东西两线战场，就要被拦腰斩断。张燕不得以，亲调精锐部队三万前来增援，铁毅知道，已经没有佯攻的必要。因为自己的大迂回转进，控制恒山山口，取敌粮以资军需，彻底打乱了张燕的战略部署。张燕利用山地、凭险固守的计划破产，不得不在河谷平原，与自己决战。
铁毅令典韦带领2000多精锐步兵，在平舒南，河岸上建寨，扼守恒山小道，守住粮草，看住俘虏，命令后队主力部队，沿恒山小道增援。自己带骑兵三千余人，渡河迎击敌军。铁毅知道己方现在粮食不多，走冀州地界，粮道太长，恒山山口，又道路狭窄，转运不便。战事不应拖得时间太长，现在敌人还没有合流，自己必须在敌军合流之前，痛击敌先头，或寻机歼灭敌一部，挫敌锐气。
狝氏是西线敌军的辎重要地，张雁把西线后备部队全部摆在那里，即可难下，张燕必定会在那里会齐，西线部队才会来攻。而东安阳是东线敌军的后备之所在，这一路必定会调兵前来会合。果然东安阳步兵5000余人，浩荡向狝氏开来，平原上打埋伏是非常困难的。敌军行军本来就行伍不整，没有必要遮掩，十余里骑兵转瞬就到。重甲骑兵发出惊天动地的声音，扑天盖地就过来了，敌军大败，被斩首千余，俘虏3000余，只有少部分逃散或逃回，骑兵冲锋齐声高喊着投降不杀，优待俘虏，这招对于打怕了黄巾军部队，万试万灵。铁毅让晏明，带了百余名敢死之士，混进溃军，向东安阳败去，自己带骑兵在后面跟进。东安阳守将葛班果然中计，匆忙打开城门，让溃军进程。
晏明等突然占据城门，死战不退，铁毅的轻骑顺着城门就冲了进来。东安阳本来是重兵布防的城市，可主力5000被调动当中击溃，现在守城的虽然还有近5000人，但皆是辎重兵和羸弱之卒，如何能抵挡的了这些百练精兵。铁毅拿下了东安阳。战局急转直下，东安阳是东线敌军的后备屯粮之地，城池坚固，屯粮颇丰。敌军整个东线动摇。张燕不得以，又调兵来夺东安阳，铁毅又反其道，没有据城固守，而是再次带骑兵迎击，再次击溃张燕的先头部队。铁毅根本不分人看管俘虏，投降了，收缴了兵刃，教育一顿就叫走了，告诉俘虏，想去那里去那里，再回张燕那里也行，张燕这回肯定完蛋，不想死就别回去了。仗打完了，自会安置他们。
张燕接连两次受挫，士气低的是一蹋糊涂。就据守狝氏，整顿部队，砍伐圆木，制作对付骑兵的橹盾和长矛，缺乏弓箭的农民军，只有靠着对付骑兵。铁毅军的增援后队，又上来了三千多人。这时，铁毅去年放回来的人，和政治工作起了作用，平舒城，去年鼓动逃跑，被铁毅放了的那个黄巾校尉，董平，联络百余人，杀了平舒守备，献了平舒城。还联络旧部，做战俘的工作，战俘中组织了3000多人的军队，开始对张燕反戈一击，宣誓效忠铁毅。这些人倒戈，对于黄巾军的士气，再次严重打击。张燕几乎失去了进攻的能力。
平舒、东安阳、两县黄巾附逆者，几乎全降，两县周围的麦子都被铁毅收割一空。代郡三分之一的土地被铁毅军占领，郭缊又差人从冀州转运来了粮草，铁毅军士气大振，铁毅又命令，将黄巾降兵的家属，迁到平城，定襄分地屯田。跟随迁移的人数达到了5万多人。就在战局焦灼对峙的时候。张辽在定襄又挫败了步度根基集团鲜卑部族的进犯，斩首四千余骑。
步度根想趁铁毅主力东征，定襄兵力空虚的时候，偷袭定襄。可长城关隘险峻，硬攻将损失巨大。就想里应外和的破开雄关，结果被张辽识破，大败而回。事情也有点巧，铁毅重开了关禁，步度根就叫人伪装成商队，混进了关内，准备晚上里应外合，抢关夺隘。没有想道到的是，他派来的内应，密议的时候，被店小二无意听到了。当即报告给守备聂丰，聂丰是个精细的人，并没有，立刻拿人，而是将这帮人监视了起来，飞报张辽。张辽得悉情况后，决定将计就计，密调弓弩兵千余人，和强弩千张。密捕内应，重刑审出了联络暗号和夺城计划。
当夜，步度根带骑兵万余，看到城头火起，听到厮杀声，城门大开，内应得手了。就挥军冲入城中，发现城中无人，才知上当。四面高处，伏兵尽起，速射强弩千余张，超远射程的长弓500余张，箭矢如蝗。胡骑纷纷中箭落马，大乱，败退，我军追射之，胡骑损失惨重，被射死四千余人，受伤被俘3000余人，余者逃跑，定襄军大胜。