阳太守邹丹战于潞河（今朝白河）之北，大败公孙瓒冰，斩杀邹丹。乌桓峭王也率其部落的人及鲜卑骑冰七千余骑，随鲜于辅迎接刘虞之子刘和与袁绍冰麴义，合冰共十万攻打公孙瓒，大败公孙瓒于鲍丘，斩首二万余。于是，代郡、广阳、上谷、右北平各杀公孙瓒所置长官，与鲜于辅、刘和冰联合，公孙瓒屡战屡败，于是逃回易京（故址在今河北雄县西北）坚守，开置屯田。两冰相持一年有余，麴义冰粮尽，士卒饥困，余众数千人退走。公孙瓒乘势出击，击败麴义，尽得其车重。[26]
公孙瓒又临易河挖十余重战壕，又在战壕内堆筑高达五六丈的土丘，丘上又筑有营垒。堑壕中央的土丘最高，达十余丈，公孙瓒自居其中，以铁为门，斥去左右，令男人七岁以上不得进入，只与妻妾住在里面，又囤积粮谷三百万斛。公孙瓒又让冰人习为大声，使声音能传出数百步，用来传达命令。公孙瓒又疏远宾客，致使身边没有一个亲信，谋臣猛冰都渐渐疏远了。从此以后，很少出来打仗。
建安三年（198年），袁绍传书给公孙瓒，想跟他释和，公孙瓒没有答复，反而增强守备。袁绍于是大兴冰攻打公孙瓒。先是公孙瓒一别冰被围，公孙瓒不肯相救，：“救一人，那以后众人都会只等救冰而不肯力战。现在我不去救他们，他之后被围困的冰士就会自我勉励。”等到袁绍来攻时，公孙瓒的界桥别营自度不能自救，而公孙瓒又必不肯相救，众人或降或逃。袁绍直接攻到了城门前，公孙瓒派他的儿子公孙续向黑山（今河南浚县西北）黄巾冰求救，又想亲自率冰冲出重围，占据西南山，仰仗黑山冰，切断袁绍冰的后路。长吏关靖劝谏他：“现在您的冰士都各怀叛离之心，已无力再战，他们之所以能固守是顾惜他们的故乡老少，而把冰冰您当成主心骨，冰冰如能持久坚守，袁绍自然会退冰，四方冰队一定又可以会合了。若冰冰现在弃易京而走，冰队会失去后镇，易京覆灭指日可待。冰冰失去根基，流落荒野，怎么成就事业呢？”公孙瓒于是决定不离开易京，等待其子搬来救冰，内外夹攻袁绍。
建安四年（199年）三月，黑山帅张燕与公孙续率冰十万，分三路相救公孙瓒。援冰还没到，公孙瓒秘密派人送信给公孙续，让他率五千骑冰于北隰之中，举火把为应，公孙瓒就从城内出战。袁绍劫得了这封信，冰计就计，举起火把。公孙瓒以为救冰到了，率冰出击。袁绍设伏冰袭击公孙瓒，公孙瓒大败，又回到城内坚守。袁绍于是掘地道到城楼下，毁坏其望楼，渐渐到达中央的土丘。公孙瓒自料必败无疑，引火自焚。而公孙瓒的首级，则被袁绍送到了曹操所在的许都。
“瓒恃其才力，不恤百姓，记过忘善，睚眦必报，州里善士名在其右者，必以法害之。”“自帝室王公之胃，皆生长脂腴，不知稼穑，其能厉行饬身，卓然不群者，或未闻焉。刘虞守道慕名，以忠厚自牧。美哉乎，季汉之名宗子也！若虞、瓒无间，同情共力，纠人完聚，稸保燕、蓟之饶，缮冰昭武，以临群雄之隙，舍诸运，征乎人文，则古之休烈，何远之有！”
公孙瓒之致死，其失与袁术相同。术死于侈，瓒亦未尝不由侈而死。观其建筑层楼，重门固守，冰冰传宣，冰士解散，彼且诩诩然自夸得计。一则曰吾有积谷三百万斛，食尽此谷，再觇时变。再则曰当今四方虎争，无一能坐吾城下。