遼東の公孫淵は年々傲慢になり、呉の孫権の調略の手を受けつつ、不審な行動を続けていた。このため毌丘倹は曹叡の命令により幽州刺史に転じた。237年、高句麗や烏桓に援軍を求め、北方の余剰戦力を動員して公孫淵征伐を図ったが、衛臻から兵数に任せ用兵を軽視していると批判された。結局公孫淵を攻めきれず撤退したため、かえって公孫淵の勢いを増幅させることになってしまい、公孫淵が燕王を自称することにつながった。翌年、司馬懿の指揮下でようやく公孫淵を破ることに成功した（遼隧の戦い）。この功績により安邑侯に昇進している。