Sau đó Tôn Sách đánh Lưu Do, chiếm được Khúc A. Lưu Do bỏ chạy tới quận Dự Chương nhờ thái thú Hoa Hâm, sau đó lâm bệnh qua đời (198). Hơn 1 vạn quân của Lưu Do chạy tản mát. Tôn Sách muốn Thái Sử Từ đi chiêu mộ họ và làm thêm 2 việc: thăm dò thái độ của Hoa Hâm - thủ hạ của Lưu Do làm Thái thú Dự Chương, còn đang trấn giữ thành, mặt khác quan tâm tới gia quyến Lưu Do. Nhiều thủ hạ của Tôn Sách cho rằng ông sẽ bỏ trốn theo Hoàng Tổ ở Giang Hạ hoặc bày mưu cho Hoa Hâm chống lại Tôn Sách, nhưng Tôn Sách rất tin tưởng ông, cho rằng nhất định sẽ quay lại. Ông hẹn với Tôn Sách sẽ trở về sau 60 ngày.

Nhiều người vẫn bàn tán Thái Sử Từ sẽ đi hẳn. Nhưng Thái Sử Từ không phụ Tôn Sách. Cuối cùng ông trở lại đúng hẹn, tập hợp được nhiều quân sĩ trở về, và báo cho Tôn Sách biết Hoa Hâm chỉ là người yên phận có thể chiêu dụ. Tôn Sách mang quân tới gần thành Dự Chương, sai Ngu Phiên vào dụ Hoa Hâm đầu hàng. Quả nhiên Hoa Hâm chịu hàng.[7] Vì việc này Tôn Sách càng tín nhiệm ông.[8]

Cháu Lưu Biểu là Lưu Bàn có thế lực khá mạnh, ở giáp địa giới với Tôn Sách. Tôn Sách cho Thái Sử Từ là đô úy huyện Kiến Xương, lập doanh trại ở Hải Môn chống Lưu Bàn. Từ đó Lưu Bàn không dám sang xâm phạm.[8]

Sau đó ông cùng Tôn Sách đi đánh Ma Đãi Bảo Đôn. Có quân lính bên địch trèo lên đài cao ôm cột chửi bới. Thái Sử Từ lắp tên bắn một phát, tên xuyên qua tay tên lính cắm chặt vào cột nhà. Mọi người đều khen ông bắn giỏi.

Tôn Sách chết (200), Tôn Quyền lên thay, tiếp tục dùng ông cai quản khu vực phía nam để chống Lưu Bàn.

Năm 206, Thái Sử Từ lâm bệnh qua đời, thọ 41 tuổi. Trước khi qua đời ông rất tiếc vì mình chưa lập được công trạng lớn.[8]