瓒在太守刘君麾下任御车，刘君因得罪十常侍被革职，并发配交州日南。而公孙瓒冒着违法被杀的危险乔装成士兵沿途护送，途中刘君在卢植，袁隗等人的疏通下获赦。
公孙瓒归来后因此德行被举孝廉，任为辽东属国长史。
第二年冬天，公孙瓒率领数十名骑兵外出巡逻关塞，看到数百名鲜卑骑兵南下抢劫，公孙瓒数十人不敌，就退到空亭防守。鲜卑人个个彪悍，公孙瓒手下的人伤亡越来越大。公孙瓒曾跟随卢植学习过兵法，知道久守必失的道理，就对剩余的部下说：“如果我们这样守下去，一定会被鲜卑人一点一点地全部杀死，要是我们现在反守为攻，冲出去，也可能会全部战死，但却可以多杀一些敌人，大家说怎么办？”
“我们都听长史大人的！”众人早已经视死如归，大声说。
于是，公孙瓒手执长矛策马带队冲入鲜卑队伍，杀伤数十人，身后的几十名骑兵看到如此英勇，个个爆发出强大的力量，无不以一当十。
鲜卑人虽然凶悍，但却被公孙瓒等人这种不要命的打法镇住了，终于败退。公孙瓒最后只剩下十一人。不过此后，鲜卑人再不敢轻易越进关塞，踏入渔阳。刘君将公孙瓒的功绩上表朝廷，公孙瓒升迁为涿县县令。
后来，西凉边章、韩遂叛乱，大半个凉州响应，势如破竹。皇甫嵩向朝廷发出求援奏章，朝廷从幽州征发三千精锐骑兵，并给予公孙瓒都督行事的符节，统帅此三千骑兵。公孙瓒率军到蓟中时，渔阳人张纯引诱辽西乌桓首领丘力居等叛乱，攻占右北平郡。公孙瓒以三千骑兵追讨张纯等叛贼，立下战功，升为骑都尉。此时，属国乌桓首领贪至王率众归降公孙瓒。公孙瓒又升为中郎将，封为都亭侯，进驻属国，此后的五六年间，与北方游牧民族争战不断。
中平五年，公孙瓒与张纯、丘力居等战于辽东属国石门，张纯等大败，张纯于是抛下妻儿逃入鲜卑境内。公孙瓒继续追击，由于太深入，反被丘力居围困于辽西管子城二百余日，粮尽士溃，士卒死伤大半。丘力居军也粮尽疲乏，远走柳城。朝廷诏拜公孙瓒为降虏校尉，封都亭侯，又兼领属国长史。公孙瓒于是……
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