周瑜领命之后，率军火速出发在樊口与刘备会合。据载，刘备派诸葛亮求援，心情急迫，但对于能否成功，缺乏信心。《江表传》说：“备从鲁肃计，进住鄂县之樊口(在今湖北鄂州西北)。诸葛亮诣吴未还，备闻曹公军下，恐惧，日遣逻吏于水次候望权军。吏望见瑜船，驰往白备，备曰：‘何以知非青徐军(指曹操的军队)邪?’吏对曰：‘以船知之。’备遣人慰劳之。”刘备当时狐疑的心情跃然纸上。

周瑜为人恃才傲物，他对惨败之后的刘备不屑一顾，对刘备派人而不是亲自“慰劳”很不高兴。因此，他让刘备派来的慰军使者带口信给刘备：“有军任，不可得委署，倘能屈威，诚副其所望。”

关羽、张飞对于周瑜如此以下傲上、口气强硬的态度很是气愤。在这一点上，刘备的确比关羽、张飞更有头脑，刘备毕竟是刘备，他的确是一位能屈能伸的人物。他急忙对关羽、张飞说：“彼欲致我，我今自结托于东而不往，非同盟之意也。”于是，刘备亲自乘小船前往。

刘备会见周瑜，刘备问：“今据曹公，甚为得计。战卒有几?”周瑜曰：“三万人。”备曰：“恨少。”瑜曰：“此自足用，豫州但观瑜破之。”刘备希望让鲁肃、诸葛亮一起参加会谈，周瑜断然拒绝：“受命不得妄委署，若欲见子敬，可别过之。又孔明已俱来，不过三两日到也。”周瑜盛气凌人，刘备唯唯诺诺，在这样的气氛中结束了会谈。

刘备与周瑜会谈以后信心依然不足，担心拒曹失利，偷偷地为自己留了一手，使自己在兵败之时能有退路。史载，刘备“虽深愧异瑜，而心未许之能必破北军也，故差池在后，将两千人与羽、飞俱，未肯系瑜，盖为进退之计也”。

刘备本来“情急”而主动求援结盟，而又心怀异虑，不将主力开赴前哨，更不愿将自己的军队归周瑜指挥，反映了刘备诡诈的一面。实际上，这恰恰就是刘备的心理写照。他新败之后，心怀余悸，没有信心能以三万人抵十数万之众；他多次战败残兵有限，不能把仅有的数千兵押在这胜负难卜的最后的赌注上；无论从哪方面来说，他都输不起了。如果他再次遭遇失败，不能不考虑自己的后路。

赤壁位于今湖北蒲圻西北，隔江与乌林(今湖北洪湖市东北)相对周瑜、程普等水军数万，与刘备“并力”,逆水而上，行至赤壁，与顺水而下的曹军相遇。据载，建安十三年(208)十月十日，两军刚一接战曹军失利，被吴军击败。

强大的曹军为什么刚一交战就失败了呢?直接原因有以下几点：一是曹军不习水战，在船上站立不稳；二是军中疫病流行；三是曹军轻敌，指挥失误；四是江面狭窄，曹军虽人数众多，但无法施展，这些原因使本处于优势的曹操遭到失败。

曹操首战失利，不得不停止前进，把军队退到长江北岸，全部战船靠到北岸乌林一侧。周瑜则把战船停靠南岸赤壁一侧，形成对峙之势。

当时正是隆冬时节，朔风凛冽，战船颠簸，曹军将士不习舟楫，眩晕不止，又加军中疫病流行，自然减员甚多，战斗力大损。为了解决战船颠簸、士兵晕船之苦，曹操下令用铁链把战船连锁在一起；此时陆军亦陆续到达，也在岸边扎营。曹操的目的是想暂作休整，待春暖花开，再谋进取。想出这样的办法，把战船连锁在一起固不可取，但在战斗力甚弱的情况下暂作休整，应该说是可取的。问题是他存在轻敌思想，总以为大兵压境，足以威慑对方，以至于缺乏应有的谨慎，料事不周最后导致赤壁惨败。

曹操、周瑜两军隔江相望，曹操连锁战船的事自然瞒不过周瑜。周瑜部将黄盖向周瑜献火攻之计，黄盖对周瑜说：“今寇众我寡，难与持久。然观操军船舰，首尾相接，可烧而走也。”周瑜采纳了黄盖的计策，并设黄盖诈降之计，以便接近曹军战船。然后纵火烧之。

黄盖立即修降书一封，派人送给曹操，书称：“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，寡不敌众，海内所共见也。东方将吏，无有愚智，皆知其不可，唯周瑜、鲁肃偏怀浅戆，意未解耳。今日归命，是其实计。瑜所督领，自易摧毁。交锋之日，盖为前部，当因事变化，效命在近。"

曹操对此深信不疑，认为黄盖归降，实属情理中事。为了慎重，他还特别召见送信人，认真审问了一番。相信这位送信人绝非等闲之辈，必定有胆有识，把黄盖欲降之意表述得天衣无缝。于是，曹操让送信人向黄盖转达他的口谕：“盖若信实，当授爵赏，超于前后也。”并约定归降时的信号。看来，当时并未约定具体日期。

周瑜、黄盖得知曹操允降，立即着手进行战斗准备，“乃取蒙冲斗舰数十艘，实以薪草，膏油灌其中，裹以帷幕，上建牙旗”,又“豫备走舸，各系大船后”。万事俱备，只欠东南之风。

这期间发生了诸葛亮草船借箭的故事。传说有一天清晨江面上大雾弥漫，诸葛亮命人准备数条战船，上载稻草人，着士卒服向曹军进发，曹军朦胧之中，以为东吴来袭，急忙调弓箭手向东吴船上放箭，箭如飞蝗，稻草人身上中了无数支箭，于是，东吴兵转过船头撤军，诸葛亮得了数十万支箭，事后，曹操才大呼上当。这就是诸葛亮草船借箭的故事。

其实，时值隆冬，多刮北风，但按气象规律，严寒数日之后，亦常间有稍暖之日，风向也可以变为东风、南风、东南风。据说，十一月十二日甲子日(208年12月7日),这一天天气转暖，黄昏时分刮起南风，及至午夜风急，黄盖率船队出发，以十艘并列向前，其余的船只紧随其后，到了江的中心，众船举帆，黄盖手举火把，告诉部下，使众兵齐声大叫“我们是来投降的”。曹军将士毫无戒备，“皆延颈观望，指言盖降”。离操军二里许，黄盖命令各船点火，“火烈风猛，船往如箭，飞埃绝烂，烧尽北船，延及岸上营柴”。顷刻之间，“烟炎张天，人马烧溺死者甚众”。周瑜等人指挥水军战船，随继其后，擂鼓大进。曹军大溃，战船被烧，大火烧到岸上，岸边的营寨也燃起大火，人马烧溺死者不计其数，曹操知道不可久留，于是下令自焚余船，引军西走。

应指出的是，曹操的很大一部分船只实是自己在退军途中烧毁的。《三国志·周瑜传》注引《江表传》载：“瑜之破魏军也，曹公曰：‘孤不羞走。’后书与孙权曰：‘赤壁之役，值有疾病，孤烧船自退，横使周瑜虚获此名。’”这里虽然有自我解嘲的成分，也说明了一些事实。所以，《三国志·郭嘉传》也记载了这件事：“太祖(操)征荆州还，于巴丘遇疾疫，烧船，叹曰：‘郭奉孝在，不使孤至此。’”巴丘，山名，在湖南岳阳市湘水右岸；巴陵，即今湖南岳阳。岳阳距赤壁、乌林不下百里之遥，可见曹操烧船的目的是为了避免以船资敌，自烧战船是出于一种战略需要。

刘备的主要作用在陆战方面。据说，周瑜在谋划水战的同时，派兵在乌林一侧登陆，刘备也取道蜀山(今湖北嘉鱼境)向乌林进发，所以他们能在曹操败退之时形成共同追击之势。

曹操的战船烧毁之后，“引军从华容道(在今湖北监利东)步归，遇泥泞，道不通，天又大风，悉使羸兵负草填之，骑乃得过。羸兵为人马所蹈藉，陷泥中，死者甚众”。幸遇张辽、许褚前来接应，才化险为夷。应该指出的是曹操在华容道并没有遭到刘备军的伏击，更没有关羽放走曹操这件事。据载，“军既得出，公大喜，诸将问之，公曰：‘刘备，吾俦也，但得计少晚，向使早放火，吾徒无类矣。’”正如曹操所料，刘备晚了一步，曹军已过，他才赶到，虽然放了一把火，但是已没有任何意义。

周瑜、刘备水陆并进，追赶曹操，直至南郡(治江陵)城下。操军被烧杀溺以及染疾而死，死者大半。曹操兵败，又恐后方不稳，于是留征南将军曹仁、横野将军徐晃守江陵，折冲将军乐进守襄阳，然后率残部撤回北方。

赤壁之战，以曹操失败而告终。赤壁一战，刘备打了个彻底的翻身仗，一扫恐曹症和终年的晦气。曹操败走华容道时还对刘备这个老冤家念念不忘，大笑刘备不知道在此设埋伏用火攻。

周瑜、刘备将曹仁等人包围在江陵城中一年有余。刘备在周瑜攻夺江陵和击败曹仁于夷陵的战斗中，发挥了重要作用。为此，周瑜确曾“以二千人益之”,说明他们有过军事上的联合行动。他们的联合行动，迫使曹仁孤城难守，最后主动放弃江陵，退守襄樊。