建安十二年(207年)十一月，操破袁尚袁熙，公孙康斩尚熙首降；又破乌桓，凯旋至易水。建安十三年一月，曹操还邺，作玄武池以练水军，准备南征。六月，操自为丞相。七月，开始在许都集中军队，以征刘表。八月，表卒。九月，操驱大军南下，刘备逃走，刘琮降，遂至江陵。建安十三年(208年)十二月，孙权与刘备联合以拒操，战于赤壁，操军败还。三国鼎峙之局成。
建安十二年(207年)曹操北征乌桓时刘备在荆州，劝刘表乘操北征，许都空虚，出兵袭许，表不听。备乃用诸葛亮隆中策，急谋自图发展，罗揽人才以自辅。是时，鲁肃向孙权建议谋取荆州，进伐刘表，竟长江所极，据而有之。孙权于建安十三年春第三次西攻江夏(以今HUB省黄冈县为治所)，斩太守黄祖，尽获江夏士众，遂准备西进以取荆州。荆州失江夏郡于东吴，人心震惊，刘表遣长子刘琦反攻江夏郡。曹操久欲进取荆州，只以北方未靖，无暇南征，今见孙权攻取江夏，深虑若荆州为吴有，则其势益难摇动，乃急派军出合肥以牵制孙权，使其不得全力西进。并问计荀彧，彧因建取荆州策曰：“今华夏已平，南土知困矣。可显出宛(今HEN省南阳县)叶(今HEN省叶县)，而间行轻进以掩其不意，荆州可一战而定。”于是，曹操于建安十三年七月开始南征，而集大军屯南阳。会刘表病卒，表妻弟蔡瑁，外甥张允立表少子琮为嗣。操闻表卒，即自将轻骑趋襄阳，九月操至新野，刘琮用诸将之议，请降于操。时刘备在樊城，不意曹操轻骑压境，又不知刘琮已降。及琮遣使来告，乃率步骑狼狈渡江南走，又令关羽乘船数百艘，使会江陵，欲取南郡(今HUB省江陵县)而据之。备过襄阳，欲会刘琮，琮不应，荆州吏民亦多有随备南行者。操以江陵有军实，恐为刘备所据，乃释辎重，率轻骑急驰襄阳，及至，闻备已过南走。时荆州从事王威说琮曰：“曹操以将军既降，刘备已走，必懈弛无备轻行单进。若给威奇兵数千，缴之于险，操可获也。获操即威震四海，坐而虎步，中夏虽广，可传檄而定，非徒收一胜之功，保全今日而已。此难遇之机，不可失也。”琮不从。操在襄阳稍事息足间，为控有荆州，急即改刘琮为青州刺史，又封荆州降将蒯越等十五人各为列侯，以琢郡人李立为荆州刺史，使尽收刘表羽翼，分拨诸军以便监视。曹操已处置刘琮之后，即自将轻骑五千兼程急追刘备，一日一夜行三百里。追及当阳之长阪(今HUB省当阳县东南沙洋十里铺间)之际，备仅使张飞将二十骑断后，自与诸葛亮、赵云等数十骑奔走，东趋汉津就关羽之水军，并得江夏太守刘琦所将万人前来接应之军，转赴夏口(即今HUB省汉口)，以收容其逃散士众。曹操兵至江陵，传檄远近，益州牧刘璋得檄，先遣使至江陵向操致敬。操因加璋为振威将军，璋更遣其别驾从事张松送兵贡粮于曹操。时操适闻孙权、刘备联合，将以相拒，乃即欲资荆州之军，乘势东下取吴，因致孙权书。
当曹操起兵进取荆州之际，孙权因再问计于鲁肃，肃说之曰：“相机说备使抚表众，同一心意，共治曹操，备必喜而从命。如其克谐，天下可定也。今不速往，恐为操所先矣。”权然之，即遣肃行。鲁肃奉使赴荆州，北上迎备，相遇于当阳长阪，随之走汉津，登船于夏口途中，始将宣达权旨，并致殷勤，说备曰：“今为君计，莫如遣心腹自结于东，崇德和之好，以共济世业。”诸葛亮亦以东吴此举，颇与其隆中策相合，因欲以连横之略说孙权。于是，刘备从肃之议，即遣诸葛亮与鲁肃赴柴桑(今JX省九江县西南二十里)见孙权，而自率军进驻鄂县之樊口(今HUB省鄂城县西北五里)以待消息。
孙权得曹操于江陵所发之书，以示群下，众人莫不失色。张昭等曰：“曹操豺狼也，然托名汉相，挟天子以征四方，动以朝廷为词，拒之不顺。且将军大势，可以拒曹者，长江也。今操得荆州水军，蒙冲斗舰乃以千数，浮以沿江，水陆俱下，此为长江之险，已与我共有之矣。而势力众寡，又不可论。愚谓，不如迎之。”时鲁肃方自荆州回吴，权就而问之。肃说权曰：“召周瑜返来，早定大计，莫用众人之议也。”权嘉之，时周瑜在鄱阳，权乃使人召之。
诸葛亮偕鲁肃至吴说孙权曰：“海内大乱，将军起兵据有江东，刘豫州(指备)亦收汉南，与曹操并争天下。今操芟夷大难，略又平矣，遂破荆州，威震四海。英雄无所用武，故豫州遁逃至此，将军量力而处之。若能以吴越之众，与中国抗衡，不如早与之绝；若不能当，何不按兵束甲，北面而事之？今将军外托服从之名，而内怀犹疑之计，事急而不断，祸至无日矣。”权曰：“苟如君言，刘豫州何不遂事之乎？”亮曰：“田横齐之壮士耳，犹守义不辱，况刘豫州王室之冑，英才盖世，众士慕仰，若水之归海，若事之不济，此乃天也，安能复为之下乎？”权勃然曰:“吾不能举全吴之地，十万之众，受制于人，吾计决矣。非刘豫州莫可以当曹操者，然豫州新败之后，安能抗此难乎？”亮曰：“豫州军虽败于长阪，今战士还者及关羽水军尚有精甲万人；刘琦合江夏战士亦不下万人。曹操之众，远来疲弊，闻追刘豫州，轻骑一日一夜行三百余里，此所谓强弩之末，势不能穿鲁缟者也，故兵法忌之曰：“必厥上将军。”且北方之人不习水战；又荆州之民附操者，逼兵势耳，非心服也。今将军诚能命猛将，统兵数万，与豫州协规同力，破曹必矣。操军破必北还，如此则荆、吴之势强，鼎足之形成矣。成败之机，在于今日。”
周瑜自鄱阳至，权告以众议。瑜曰：“不然！操虽托名汉相，其实汉贼也。将军以神武雄才，仗父兄之烈，割据江东，地方数千里，兵精用足，英雄乐业，正当横行天下，为汉家除残去秽。况操自送死，而可迎之耶？请为将军筹之。今北土已安，操无内忧，能旷日持久，来争疆场，又能与我较胜负于船楫，可乎？今北土既未平安，而马超、韩遂尚在关西为操后患，且舍鞍马仗舟楫与吴越争衡，本非中国所长，又今盛寒，马无藁草，驱中国士众，远涉江湖之间，不习水土，必生疾病，此数四者，用兵之患也，而操皆冒行之。是将军擒操，宜在今日。瑜请得精兵五万，进驻夏口，保为将军破之”。孙权愤然曰：“老贼欲废汉自立久矣。徒忌二袁、吕布、刘表与孤耳。今数雄已灭，惟孤尚存，孤于老贼，势不两立。君言当击，甚与孤合，此天以君授孤也。”因拔佩刀，斫前奏案而誓曰：“诸将吏敢复言迎操者，与此案同！”
当晚周瑜复见孙权曰：“诸人徒见操书，言水步八十万，而各恐慑，不复料其虚实，便开此议，甚无谓也。今以实校之，彼所得青州兵及北方兵不过十五六万人，且已久疲；所得荆州之众，亦极七八万耳，尚怀狐疑。夫以久疲病之卒，御狐疑之众，众数虽多，甚未足畏。得精兵五万，自各制之，愿将军勿虑！”权抚瑜臂而言曰：“公瑾！卿言如此，甚合孤心，子布(张昭字)等各顾妻子，挟持私虑，深失所望。独卿与子敬与孤同，此天以卿二人赞孤也。五万人难猝合，已选三万人，船粮战具俱办。卿与子敬程公(普)，便在先发，孤当续发人众，多载资粮，为卿后援，卿能办之者，诚决；邂逅不如意，便还就孤，孤当与操决之。”于是，以周瑜、程普为左右督，率水军自柴桑溯江而上，以迎击曹操。曹操在江陵，闻孙权、刘备联合，乃即欲资刘表所遗水战之具，借荆楚楫櫂之手，乘势东下取吴。诸将亦以为“此实为震荡扬州之良会，廓定南方之大机”。惟太中大夫贾诩谏阻之曰：“明公昔破袁氏，今收汉南，军势既大。若乘旧楚之饶，以飨吏士，抚安百姓，使安土乐业，则可不劳众而江东稽服矣。”操不从。即下令荆州吏民，与之更始，起用荆州名士；以刘表降将蔡瑁、张允等仍统治其陆水各军；以文聘为江夏太守，率本部先至江夏，以备东进。及闻孙权举兵迎战，遂驱军顺流东下以迫之。
作战经过：周瑜率三万水军自柴桑西上，刘备迎之于樊口之东。因问瑜曰：“今拒曹公，深为得计，战卒有几？”瑜曰：“三万人。”备曰：“恨少。”瑜曰：“此自足用，豫州但观瑜破之。”备异瑜，但以为瑜未必能破操军，乃差池在后，将二千人进会关羽张飞军，自为进退之计。周瑜自率其水陆军溯江而进。建安十三年(208年)十月十日中午，操瑜两军前头暹船在赤壁江口遭遇，而发生战斗，荆州水军败退，操遂引次江北扎下水寨，其陆军抵达者亦在江岸驻营，欲待冬期已过，来春再图进取之计。周瑜所率之吴军，则驻营于南岸，隔江对峙。曹操因初战失利，又因军中疾疫盛行，故在乌林结下水陆大塞。为固结水寨计，将船舰首尾相接连锁以固定之以便治练水军。欲待冬期已过，来春再谋进取之计。
周瑜数往江北曹营前挑战，曹军不出，瑜乃乘楼船以侦察之。见曹营中将战船连锁为水城，城中以竹筏作簰排成道路，其军士就中操舟竞射以训练技艺其上，如平川焉。瑜部将黄盖建议火攻之策曰：“今寇众我寡，难与持久，然观曹军方连船舰首尾相接，可烧而走也。”瑜从之，遂谋以假降之计。于是盖选蒙冲斗舰数十艘，装燥荻枯柴于冲舰上，再灌以鱼膏，覆以幔幂，上建旌旗龙幡于舰上，一切准备就绪，乃密使人致书于曹操约降。书曰：“盖受孙氏厚恩，常为将帅，见遇不薄。然顾天下事，有大势。用江东六郡山越之人，以当中国百万之众，众寡不敌，海内所共见也。东方将吏无有愚智皆知其不可，惟周瑜、鲁肃偏怀浅憨，意未解耳。今日归命，是其实计。瑜所督领，自易摧破，交锋之日，盖为前部，当因事变化，效命在近。”操得书特召见行人密问之曰：“但恐汝诈耳，盖若信实，当授爵赏超于前也。”操以降者，纵或不实，亦不偾事，乃信听之。然后集诸将于中军，置酒高会以待；不觉高兴，乃信口为短歌，以舒其志。
是年十一月十三日甲子，晨起江上雾开，晴空风暖，时值前一日冬至，六管灰动，一阳方升，午后酷热，傍晚始有微风自南吹向北岸。午夜时风稍急，黄盖率其所备之船舰，又预走舸，各系大船后，举帆乘风，引次俱前，至曹军水寨前二里许，黄盖举火为号，各船舰上战士齐高呼降焉。曹军水城上皆引颈南望，指言黄盖来降。盖乃放各舰舸同时发火，时火烈风猛，顷刻间烟焰张天，延及岸上营寨，曹军人马烧溺死者甚众。瑜等率吴军之轻锐者，继盖军之后擂鼓大进，另又遣兵自洪湖东北登陆；同时刘备亦自蜀山向乌林峰进攻。操此际以营中多病兵，水寨被烧，陆寨亦将难以为守，乃焚余船移军西走，军士之病者亦扶杖散乱随之。及天明冒暴风豪雨，涉水西行，辎重杖械鞍马尽失，士卒饥寒，病弱不能支持者多死。吴军紧随其后追击，刘备更遣赵云、张飞、关羽各率军驾小船自州陵(今HUB省沔阳县)方面向西南以行截击之，曹军士不能作战者多为所虏。
曹操率败兵，西行四日夜，走上华容道(今HUB省监利县之西北)，而道路一经踏践泥泞不堪，马疲且饥，多滑倒以毙。操军正行之间，会山洪绝松林间之险路，人马不得进，操乃悉使羸兵负草木填道，操欲涉水过之，不得通；适张辽许禇等率一群骑兵接应，操乃换乘骑驰过，弃羸兵于水中，为人马踏籍泥中，死者甚众，操与辽等且战且走，以出松林。操既出松林，奔走郝穴，大喜谓诸将曰：“刘备吾俦也，但得计少晚，向使早放火烧松林，吾徒无类矣！”旋备军果放火烧松林，但操率诸将已去。操寻得南郡江陵守军曹仁之接应，遂从郝穴回江陵。
周瑜在击破乌林之曹营后，即以水军杜截曹操企图逃走船只，并以大军溯江西上，追击曹军运输船只，兵到巴丘(今HUN省岳阳县)探知曹操之船团皆屯在其南四十里之金沙堆(今名曹公洲)一带，瑜以兵绕道偃虬(在今曹公洲西北)截击之，操之长水校尉任峻知不可免，乃举火焚船，自驾小舟以逃。周瑜率其大军直追操至于江陵城下。
点评：赤壁之战，曹操骄傲轻敌了。战略的优势还没有发挥出来，战术上又失了先机与长处。孙刘方面，鲁肃以刘备守在夏口，使东吴得以从容为其战守之准备，周瑜得此前方之掩护，获得容易进出夏口之自由，此其联合作战之第一步成功。周瑜之所以对曹军实行水上遭遇战，乃欲争夺战场要点之赤壁陆口，不令曹操军得登陆江南。此扼其咽喉，使不得进之行动，是为周瑜最大之成功。操军亦由此陷于被动，旋复不意遭受诈降奇袭火攻而致失败，实大出操之意外。