袁绍几次派遣使者前来招请，又立即授予将军印，以便安抚田畴统治下的百姓，田畴都拒绝了，没有接受。袁绍死后，他的儿子袁尚又来征召，田畴始终未去。
田畴时常因为乌桓残杀当地士大夫而痛恨，有讨伐他们的心思，但实力不够。
建安十二年（207年），曹操北征乌桓，还没到时，先派遣使者征召田畴，又命令田畴告知他的旨意。田畴戒令门客赶快整理行装，收拾行李。
门客对他说：“过去袁公倾慕您，礼物和命令来了多次，您一点也不屈服；现在曹公使者第一次来，您就像恐怕来不及一样，这是为什么？”
田畴笑着回答说：“这就不是您所明白的了。”于是跟随使者到了曹操军中，任司空户曹掾，准备引见咨议。
第二天曹操布诏令说：“田子泰不是我所应该任命为吏的人。”就举荐为茂才，任为..县县令。
田畴没去上任，随着军队到无终县。当时正当夏季降水，海滨低洼地区，泥泞不能通行，贼兵又把守险要路段，曹军不能前进。曹操很忧虑，拿这事询问田畴。
田畴说：“这条道路在夏季常常积水，浅处不能通行车马，深处又载不动船只，形成这种灾难已经很久了。原先的北平郡治在平岗县，从卢龙塞直通柳城；从汉光武帝建武年间以来，破败断绝近二百年了，但还有隐蔽的小路可以找到。
现在贼方将领大队军马正在通向无终的路上，不能前进，正在后退，松懈没有准备。如果我们率军悄悄返回，从卢龙口越过白檀的险要，从空旷地区走出，路又近又好走，乘其不备去攻打，蹋顿的首级就可以不用战斗而俘获了。”
曹操说：“好。”就带领军队返回，而在水边路旁竖起大木头，写上：“现在正是暑热夏季，道路不通，姑且等到秋冬两季再进军。”
贼军骑兵侦探看到了，真的以为曹军已经走了。
曹操命令田畴带领他的部下作向导，走上徐无山，过了卢龙，经过平岗，登上白狼城，离柳城二百多里时，贼军这才警觉起来，单于亲自上阵，曹操与他交战，终于大获全胜，追赶败兵到了柳城。
曹军返回，进入关内，论功行赏，封田畴为亭侯，封邑五百户。
田畴自己认为当初为了主君死难，率领众人逃遁，报仇的志向还没有实现，反而靠它获取利禄，这不是自己本来的意思，坚持推让。曹操知道他心意至诚，答应了而没有勉强他。
辽东斩了袁尚的首级送来，曹操下令：“三军有谁敢为袁尚而哭的，斩首。”田畴因为曾被袁尚所征召，就前往吊唁祭奠。曹操也不追究。
田畴率领他的家属及族人三百多户全部到邺县居住。曹操赐给田畴车马粮谷丝帛，他又都分送给了族人和旧友。
田畴随从曹操征讨荆州回来，曹操追念他的功劳很大，后悔上次听从了田畴的辞让，说：“这是成全了你一个人的志向，而损害了国家的法律制度啊。”
于是就又用上次的爵位赐封田畴。田畴上疏陈述自己的诚意，以死来发誓。曹操没有听从，想把他招来授官，再三再四，田畴终究没有接受。
有司弹劾田畴偏狭固执，有违正道，只知固守小节，应该罢免官职，施加刑罚。曹操尊重田畴的行事，犹豫不决了好长时间，终于把此事交给世子曹丕与大臣们广泛讨论。
曹丕认为田畴和过去楚国令尹子文辞让俸禄、申包胥逃避封赏是相同的，应该不要勉强他，而成全他的志节。
尚书令荀彧、司隶校尉钟繇也认为可以听从他自己的意愿，曹操还想给田畴封侯。
因田畴平素与夏侯惇友善，曹操对夏侯惇说：“你且去用你们的情谊劝喻他，一切都从你嘴里说出，不要告诉他是我的意思。”
夏侯惇到田畴那里住宿，就像曹操所说的那样去做。田畴揣测到了他的意旨，有关受封的事什么话也不再说。
夏侯惇临离去时抚摸着田畴的后背说：“田君，主上的心意这么诚恳周到，你连这都不能顾及吗？”
田畴回答说：“这话说得太过分了！田畴，不过是个背负信义逃窜的人，蒙受恩惠得以全活，实在是太幸运了。怎可以卖卢龙要塞来换取利禄赏赐呢？即使整个国家独加恩宠给我田畴，田畴难道就不问心有愧吗？将军素来是知道田畴的，还要这样做，如果一定不得已的话，我希望就在这里自刎，献出我的生命。”话没说完，就痛哭流涕。
夏侯惇把这情形都报告了曹操。曹操喟然叹息，知道不可以勉强了，这才任田畴为议郎。
田畴在四十六岁的时候死去，其子亦早死。曹丕受禅让即位后，敬重田畴的德行信义，赐给田畴的侄孙子田续爵位为关内侯，作为对田畴后代的尊奉。
就连曹操都这样评价过田畴：文雅优备，忠武又着，和于抚下，慎于事上，量时度理，进退合义。幽州始扰，胡、汉交萃，荡析离居，靡所依怀。
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