加厉的掠夺百姓，如此暴行更是加深了和刘虞之间的矛盾。
最终刘虞为了阻止公孙瓒恶行，决定率兵十万攻打公孙瓒。当时，公孙瓒的部曲放散在外，仓卒欲从东城逃走，刘虞的士兵不习战，又下军令不准骚扰百姓，不许损害民居，导致久攻不下。
公孙瓒于是招募精兵数百人，顺着风势放火，趁势杀入刘虞兵营，刘虞大败。刘虞与他的部下往北逃到居庸县。公孙瓒三天就攻破了居庸城，活捉刘虞及其妻子儿女回到蓟县。此时董卓已死，献帝派使者段训给刘虞增加封地，令其督统六州，升迁公孙瓒为前将军，封易侯。
公孙瓒诬陷刘虞与袁绍谋取称帝，胁迫段训斩刘虞及其妻子儿女于蓟市。公孙瓒将刘虞的首级送到京师，被刘虞的旧部下尾敦在路上劫走并安葬。公孙瓒杀了刘虞之后，得到了整个幽州，日益骄矜，不恤百姓，记过善忘，睚眦必报。
赵云因此看清了公孙瓒，这才不欲投他。