195年，扬州刺史刘繇与太史慈同郡，自太史慈离开辽东回来后，未与之相见，于是太史慈亦渡江到曲阿相视刘繇，未去而孙策已攻至东阿。有人劝刘繇可以任用太史慈为大将，以拒孙策，刘繇却说：我若用子义，许子将必会笑我不识用人。是以只令太史慈侦视军情。及至神亭，太史慈独与一骑小卒同遇上孙策。当时孙策共有十三从骑，皆是黄盖、韩当、宋谦等勇猛之士。太史慈毫不畏惧上前相斗，正与孙策对战。孙策刺倒太史慈的座下马，更揽得太史慈系于颈后的手戟，而太史慈亦抢得孙策的头盔。直至两家军队并至神亭，二人才罢战解散。
其后太史慈守护刘繇败奔豫章，遁走于芜湖，逃入山中，而称丹杨太守。同时，孙策已经平定宣城以东一带，惟泾县以西有六县尚未平服。太史慈即进驻泾县，屯兵立府，为山越所附。后孙策亲自攻讨泾县，终于囚执太史慈。孙策见慈，即为其解缚，握著其手说：尚记得神亭一战吗？如果卿当时将我生获，你会怎样处置我？太史慈说：不可知也。孙策大笑，说道：今后之路，我当与卿共闯。即拜太史慈为门下督，还吴后授以兵权，拜折冲中郎将。后来刘繇丧于豫章，其部下士众万馀人无人可附，孙策便命太史慈前往安抚兵众。左右皆说：太史慈必北去而不还了。孙策却深具信心地说：子义他舍弃了我，还可以投奔谁呢？更替其饯行送别至昌门，临行把著太史慈的手腕问：何时能够回来？太史慈答道：不过六十日。果然如期而返。
关于太史慈降孙策一节，《吴历》有另一段文字记载：太史慈于神亭战败，为孙策所执。孙策素闻其名，即时解缚请见，询问进取之术。太史慈答：破军之将，不足与论事。孙策说：昔日韩信能定计于广武，今策亦能向仁者询求解惑之法，你又怎堋要推辞呢？太史慈便道：扬州军近日新破，士卒皆离心分散，难复再合聚；慈愿出去宣示恩惠，以安其心并集其众，但只恐不合尊意而已。孙策竟跪而答道：这实是策本心所望。明日中，希望君能及时来还。诸将皆十分怀疑太史慈，独孙策坚说：太史子义是青州名士，向以信义为先，他终不会欺骗我。明日，孙策大请诸将，预先设下酒食，将一根竹竿矗立在营中视察日影。至日中，太史慈果然依约而回，孙策大喜，常与慈参论军事。虽然裴世期认为太史慈并非于神亭为孙策所擒，因而怀疑《吴历》中所记实为谬误，然而取其文字，叙述孙策知人、子义守信，未为不美。
《江表传》又曰：孙策问太史慈道：闻知卿昔日为郡太守劫州章，赴助于孔文举（融），请援于刘玄德（备），都是有烈义的行为，真是天下间的智士，但所托却未得其人。射钩斩袪，古人不嫌（管仲原是齐公子纠的属下，曾引弓射中公子小白〈齐桓公〉的钩带，然而小白日后仍以管仲为相；晋公子重耳〈晋文公〉曾出走奔翟，晋献公遣寺人披追之，更斩下重耳的衣袖，然而重耳仍能容赦寺人披）。孤是卿的知己，卿千万别忧虑会不如意啊。又说：龙要高飞腾空，必先阶其尺木。（龙适与雷电俱在树木之侧，雷电去，龙随而上，故谓从树木之中升天也。《论衡校释》）
当时有刘表从子刘磐，十分骁勇，数度作寇于艾、西安诸县。孙策于是分海昏、建昌作左右共六县，并以太史慈为建昌都尉，兼治海昏，并督诸将共拒刘磐。刘磐自此绝迹不复为寇。太史慈的射术确是史上有名的。他跟从孙策讨伐麻保贼，有一贼于屯里城楼上毁骂孙策军，并以手挽著楼棼（城楼上的柱子），太史慈便引弓射之，箭矢更然贯穿手腕，更反牢牢钉在楼棼上，围外万人无不称善。曹操闻其威名，向太史慈寄了一封书信，以箧封之，内无多物，而放了少量当归，寓意太史慈应当向其投诚，其见重如此。后来孙权统事，以太史慈能克制刘磐，遂委以南方诸大事。于建安十一年卒，享