庞统把俘虏中近九万老弱给发配到了信都县，答应他们若攻下了冀州、幽州后，他们可以回去与家人团聚。俘虏对其感恩戴德，至信都县大谈庞统仁得，很快传遍冀州。
此时，袁谭垂死挣扎，奔逃至南皮县北面的彰武县。他下令在县城内将中央处的贸易区域的房子全部夷平，约一百间商户和两百多间民宅遭殃。他命人筑起一座小城，外围深挖五道沟渠，引河道水进入。城墙三道，皆设置城楼，用铁门，防备森严。中心处高筑三层的土石建筑为核心，内置禁卫休息处，二层堆积大量粮草、食物，三层为其居所。
庞统派使者至彰武县城命其投降，并答应降后给予丰厚待遇，但袁谭置之不理。庞统随即攻占了守卫薄弱的南皮县。郭太攻打广阳郡，郡守阎柔率两千守兵投降。郭太军与庞统军对彰武形成了包夹之势。袁谭也与仅剩下的幽州两州领土失去了连接，成为了一处孤地。整个冀州就差彰武不在庞统的控制下。
庞统命令郭太继续往东攻打幽州最后的辽西郡和辽东郡。他继续派使者劝降袁谭，并且把告示贴到了南皮县大小城镇各处。袁谭对此继续漠视。但已知袁家大势已去的冀州百姓惶恐不安。已经有各地百姓对袁谭产生了怨恨，更有小儿编了歌曲咒骂：
袁谭小儿，小儿袁谭，
命数已定，已定命数；
不为百姓，百姓不顾，
孤守彰武，彰武恶住；
庞统仁义，仁布天下，
民心已背，袁氏终末。
袁谭恼怒的要求把唱此歌曲的人抓起来，但是由于唱的人太多了，一时间把整个彰武的牢房都填满了。
庞统见袁谭依旧顽固，便挥军十万来到彰武县城西门挑战。守军坚壁不出。庞统于十里外下寨。巡逻队截获袁谭书信数封，都是出自袁谭之手，每封都一摸一样，是写给南皮东侧靠海的黑山地带的“黑山军”的。黑山军是黄巾之乱时百姓起义后失败，躲到黑山形成的一股势力，为数十万人。由于袁谭派出很多探马，庞统料定已经有探马去了黑山。但是书信中已经说明了在四月下旬，若黑山众来到彰武县东门，便举火为号，开门后引入。
庞统一面派使者至黑山，一面等待时间的流逝。
四月下旬，黑山众到达彰武县，于夜间举火为号。袁谭开门引黑山军而入。至三更，黑山军反叛，开了四门，引庞统军进入，一时间火把涌动，杀气滔天。袁谭守军五万大乱，半个时辰内战死大半，余众求饶。庞统来到城池中心处，看到了城内城
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