建安二十四年（219年）七月，曹操刚从汉中撤出，刘备大将关羽就在安排好南郡太守糜芳守江陵、将军傅士仁守公安之后，觉得后方已经稳固，于是，就率驻扎在江陵的大部分军队，向襄阳、樊城进发，很快对二地形成包围之势。

樊城是关羽攻占的第一个目标，当时守将是曹仁，面对关羽的强势攻击，他抵抗不住，一边躲在樊城中不敢出城，另一边派人火速告诉曹操，请求救援。

曹操准备让曹植带兵解救曹仁。但在命令到达曹植那里时，曹植却喝得酩酊大醉而不能受命。于是，曹操反悔，不再以曹植督领援军。

曹操命令曹仁不可弃守樊城，与此同时，又急忙派遣左将军于禁、立义将军庞德去樊城救助曹仁。

曹仁让他们屯兵在樊城北面平地上，和城中互相呼应，使关羽无法攻城。

正在双方相持不下的时候，樊城一带下了一场大雨。汉水猛涨，平地的水高出地面有一丈多。于禁的军营扎在平地上，四面八方大水冲来，把七军的军营全淹没了。于禁和他的将士不得不泅水找个高地避水。

关羽早就抓住于禁在平地上扎营这个弱点。他趁着大水，安排好一批大小船只，率领水军向曹军进攻。他们先把主将于禁围住，叫他放下武器投降。于禁被围在一个汉水中的小土堆上，逼得无路可退，就垂头丧气地投降了。

庞德带了另一批兵士避水到一个河堤上。关羽的水军向他们围攻，船上的弓箭手一起向堤上射箭。

庞德手下有个部将害怕了，对庞德说：“我们还是投降了吧！”

庞德骂那部将没志气，拔剑把他砍死在堤上。兵士们看到庞德这样坚决，也都跟着他抵抗。庞德不慌不忙拿起弓箭回射，他的箭法很好，蜀军被射死不少。双方从早打到中午，从中午打到午后。庞德的箭使完了，就叫兵士们一起拔出短刀来搏斗。他跟身边的将士说：“我听说良将不会为了怕死而逃命，烈士不会为了活命而失节。今天就是我死的日子了。”

这时候，大水越涨越高，堤上露出的地面越来越小。关羽水军的大船进攻更加猛烈，曹军的兵士纷纷投降。庞德趁着这乱哄哄的时候，带了三个将士，从蜀军兵士中抢了一只小船，想逃到樊城去。不料一个浪头袭来，把小船掀翻了。庞德掉在水里，关羽水军赶上去，把他活捉了。

将士们把庞德带回关羽大营。关羽好言好语劝他投降。庞德骂着说：“魏王手里有人马一百万，威震天下；你们的主人刘备，不过是个庸碌的人，怎能和魏王相敌。我宁可做国家的鬼，也不愿做你们的将军！”

关羽大怒，一挥手，命令武士把庞德杀了。

关羽消灭了于禁、庞德的七军，乘胜进攻樊城。樊城里里外外都是水，城墙也被洪水冲坏了好几处。曹仁手下的将士都害怕了。有人对曹仁说：“现在这个局面，我们也没法守了，趁现在关羽的水军还没合围，赶快乘小船逃吧！”

曹仁也觉得守下去没希望，就跟一起守城的满宠商量。满宠说：“山洪暴发，不会很久，过几天水就会退下去。听说关羽已经派人在另一条道上向北进攻。他自己没有敢进兵，是因为怕咱们截他的后路。要是我们一逃，那么黄河以南，恐怕就不是我们的了。请将军再坚持一下吧。”

曹仁觉得满宠说得有理，就鼓励将士坚守下去。这时候，陆浑（今河南嵩县东北）百姓孙狼发动起义，杀了县里的官员，响应关羽。许都以南，其他响应的人也不少。关羽的威名震动了整个中原。

魏王曹操到了洛阳，得到各方面的警报，有点慌。他跟百官商议，准备暂时放弃许都，避避关羽的势头。

谋士司马懿说：“大王不必担心。我看刘备和孙权两家，表面很亲热，实际上互相猜忌得厉害。这次关羽得意了，孙权一定不乐意。我们何不派人去游说孙权，答应把江东封给他，约他夹攻关羽，这样，樊城之围自然会解除了。”

曹操听了司马懿的意见，真的打发使者到孙权那里去。

我们再来看看孙权方的态势，关羽处于孙权的上游地带，他很不愿意让关羽的势力再发展下去，而且孙权自身也有攻取荆州之心，吕蒙秘密向孙权建议，如果现在命征虏将军孙皎镇守南郡，潘璋驻守白帝，蒋钦率散兵一万人沿长江上下活动，哪里有敌人，就在哪里战斗，而他本人可以在襄阳城据守，这样，无论是曹操还是关羽都不用操心了，他还评价关羽说，关羽虽然骁勇善战，但是为人自负，对孙权并不是真心相待，现在之所以不攻打他们，是因为孙权圣明，他的将领们还没死。如现在不趁着自己兵强马壮时一绝后患，一旦等自己实力变弱时再较量，就陷入被动了。

孙权考虑后，决定攻打荆州。吕蒙来到陆口，发现关羽虽然征讨樊城，但是却留下很多防守的军队，仓促之间也无法取得新的突破，于是，吕蒙对孙权说：“关羽攻打樊城而留下很多守兵，必定是害怕我袭击他后方的缘故。我时常生病，可以以治病为名，分一部分士兵和我一起回建业。关羽听说这个消息后，就会撤掉守兵，全部开赴襄阳。那时，我们的大军走水路，乘船昼夜逆流而上，乘他不备，袭取他的空虚所在，那么就可以夺得南郡，擒获关羽。”上书后，吕蒙就声言病重，孙权则公开下达文书，召他回建业。关羽闻讯果然中计，逐渐把守备兵力调往樊城。

冬十月，吕蒙奉孙权之召返回建业，途经芜湖，帐下右部督（孙权的禁卫军统帅）陆逊前来拜见，对吕蒙说：“关羽和您的防区相邻，为什么远远离开，以后不会为此而担忧吗？”吕蒙说：“的确如你所说，可是我病得很重。”陆逊：“关羽自负骁勇，欺压他人，因为曾经立了大功，就骄傲自大，一心致力向北进攻，对我军未加怀疑，听说您病重，必然更无防备，如果出其不意，就可以将他擒服。您见到主公，应该妥善筹划此事。”吕蒙大惊，但为不泄露军机，便说：“关羽素来勇猛善战，我们很难与他为敌，况且他已占据荆州，大施恩德和信义，再加上刚刚开始取得战功，胆略和气势更加旺盛，不易对付。”

后来吕蒙拜见孙权，孙权问谁可以替他在陆口指挥，吕蒙极力推荐陆逊，并说：“陆逊思虑深远，有能力担负重任，看他的气度，终究可以大用；而且他没有大名声，不是关羽所顾忌的人，没有人比他更合适了。如果用他，应该要他在外隐藏锋芒，内里观察形势，寻找可乘之机，然后向敌人进攻，可以取得胜利。”孙权下令，由陆逊代替吕蒙。陆逊来到陆口，马上写信给关羽，表示自己对他的仰慕，并且表示绝不与关羽为敌。关羽愈发大意。

在当年的八月，汉水流域曾因为天降暴雨而发生“汉水溢流”的自然灾害。当时的关羽乘船进攻，擒获魏将于禁后，得到人马数万。后来，到了闰十月，关羽借口粮食匮乏，擅自取走了储藏在湘关的米。

孙权得知此事，觉时机成熟，便派兵袭击关羽。孙权准备任命征虏将军孙皎和吕蒙为左、右两路军队的最高统帅，吕蒙说：“如果您认为征虏将军有才能，就应任用他为统帅；若认为我有才能，就应任用我。以前，周瑜和程普为左、右部督，率兵攻打江陵，虽然事情由周瑜决定，然而程普恃自己是老将，而且二人都是统帅，于是双方不合，几乎败坏国家大事，这正是现在要引以为戒的。”孙权醒悟，向吕蒙道谢说：“以你为统帅，可以任命孙皎做你的后援。”

十一月，孙权西征关羽，任命吕蒙为前部，率军隐蔽前出，进至寻阳（今湖北广济东北），把精锐士卒埋伏在伪装的商船中，令将士身穿白衣，化装成商人，募百姓摇橹划桨，昼夜兼程，溯江急驶，直向江陵进袭，一切都进行得十分隐蔽和诡秘。驻守江防的蜀军士兵被伪装的吴军所骗，猝不及防，全部被俘虏，江陵城内空虚，陷入混乱。吕蒙先让原骑都尉虞翻写信诱降驻守公安（今湖北公安北）的蜀将傅士仁，又使傅士仁引吴军迫降守江陵的蜀南郡太守麋芳。麋芳献城出迎，吕蒙遂率大军进据江陵，从而，一举夺回蜀长期占据的荆州。刚而自矜的关羽，却对吕蒙的袭击行动一无所觉。

南郡太守麋芳开城出降时，吕蒙在沙丘上庆祝南郡投降，虞翻此时劝吕蒙小心城中会有伏兵，江陵城中只有麋芳跟吴军是一心的；其他人居心叵测，劝吕蒙应尽快入城控制城池，吕蒙幡然醒悟，及时掌控城中要地，让原本想要伏击的人来不及设好埋伏。当时城内果然设有伏兵，因为吕蒙接纳虞翻的劝告，这次伏击才不成功。

吕蒙将关羽部下的家属全部抓获，厚加抚慰，并下令军中，不得骚扰百姓，不得擅入民家有所索取。

当时吕蒙手下有一个军士，与吕蒙一样是从淮河以北的汝南郡南渡而来。他拿了民家一斗笠，来覆盖官府的铠甲。吕蒙认为，铠甲虽是公家器物，但擅取民家斗笠还是犯了军令。挥泪将他斩首。于是军中震栗，以致路不拾遗。

吕蒙还派人早晚慰问年长之人，关心他们的生活，补给不足。若有人生病，就送去医药，有人饥寒，就送去粮食和衣服。关羽府库中的财宝，吕蒙一毫不取，全部封存。

再说曹操听取司马懿的意见，与孙权结盟，同时命徐晃率军救曹仁，并命名将张辽火速援曹仁。

徐晃所部多为新兵，难以与关羽争锋，于是进至阳陵坡驻扎（樊城北），曹操派将军徐商、吕建传令：“要等到兵马集结后，一起出击。”当时关羽前部屯偃城，徐晃佯筑长堑，示以将切断蜀军后路。蜀军害怕被围，烧营撤走，徐晃军进据偃城，两面连营，渐向围城蜀军逼近，徐晃军营距关羽所围仅三丈。

曹操使者返回洛阳，带来孙权密信，说即派兵西上袭击关羽，但请保密，以防关羽得知有备。曹操采纳董昭意见，故意泄漏信中内容。曹操令徐晃用箭将孙权密信内容，分别射入樊城及关羽营中。被围魏军得信后，士气倍增，防守更坚；关羽得信后，则进退两难。

此时，曹操为了解救樊城、襄阳，已率主力由洛阳进抵摩陂（今河南郏县东南），并已先后派殷署、朱盖等十二营兵进至偃城，悉归徐晃指挥。

关羽军主力屯围头，一部屯四冢。徐晃以声东击西战术，扬言欲攻围头，却出其不意突袭四冢。关羽恐四冢有失，自率步骑五千出战，战前，由于关羽和徐晃是同乡而且关系很好，两人隔空对话，但说平生，不及军事，不久徐晃下马宣军令：“得关云长首级的人，赏金千斤。”关羽惊怖，说：“你说的这是什么话？”徐晃回答：“这是国家之事。”

随后两军混战，关羽被徐晃击败。当关羽退走营寨时，徐晃率军穷追不舍，尾随关羽败兵，实行追杀，并紧随其后冲入关羽营寨。当时关羽营寨，外围深壕及鹿角十重，障碍设施极为严密，若从营外强攻极为困难。现徐晃趁关羽军队陷于混乱之机，由内突袭，一举大破之，杀降蜀之胡修、傅方。

关羽遂撤围退走，樊城围解。不久，东吴大都督吕蒙偷袭江陵，孙权派人诱降关羽，关羽伪称投降，在城头立幡旗，假做军士，自己却逃走，只有十多骑跟随。孙权派朱然、潘璋断了关羽各路，在临沮捉获关羽和其子关平，随即将其处死。

关羽被杀不久，孙权派人将他的首级献给曹操，表示对曹操的归附之意，同时也是为了引起刘备对曹操的不满。为了表彰孙权的功劳，曹操封其为骠骑将军，领荆州牧、封南昌侯。曹操在所管辖的荆州地区采取了一些安抚民众的措施，让民众安心生产、休养生息，社会秩序也得到了稳定。

此战，对于巩固曹操的南部疆土和稳定后方都起了重大作用，不仅挫败关羽的强大攻势，更重要的是破坏孙、刘联盟，改变了当时的战略格局——三国鼎立局面，使曹操掌握了战略主动权。