曹操在平定北方之后，于公元208年1月回到邺城（今河南省安阳和河北省临漳县），开始了向南用兵的军事上和政治上的准备：1、在邺城凿玄武池以练水军；2、派遣张辽等驻兵许都以南，准备南征；3、令西北的马腾及其家属迁至邺，做了实际上的人质，以减轻西北方向的威胁；4、罢三公官，置丞相、御史大夫，自任丞相，进一步巩固了他的统治地位。
荆州乃南征必经之地，刘表那边的情况发生了重大变化。刘表有两子，长子刘琦qí，母为陈氏。刘表初以刘琦的相貌与自己甚为相像，十分宠爱他。后来刘表次子刘琮娶了刘表后妻蔡氏之侄女为妻，蔡氏常在刘表跟前诋毁刘琦，赞颂刘琮，刘表迷恋小老婆，每每信而受之。刘表妻弟蔡瑁及外甥张允同样得幸于刘表，亦与刘琮相睦。刘表及蔡氏欲以刘琮为后，而蔡瑁、张允为其党羽。刘琦因蔡氏的中伤而失宠，最终依从诸葛亮的计策请求出镇江夏。
同年七月，曹操挥军南下，八月，荆州刘表病死，蔡瑁、张允等拥立刘琮继任荆州牧。刘琮害怕曹操，九月，曹操到达新野县（今河南南阳），刘琮就以荆州投降曹操。而依附刘表、屯兵樊城的刘备对此一直蒙在鼓里，直至曹军到达宛城附近。刘备核准消息后既惊骇又气愤，只好立即弃樊南逃。
刘表长子刘琦靠刘备，二子刘琮投降曹操
曹操知道江陵（即荆州）贮有军用物资，恐怕刘备先到，就留下辎重，轻装前进。到襄阳后，听说刘备已经过去，曹操亲自率领五千名精锐骑兵急速追赶，一天一夜跑了三百余里，在当阳县的长坂追上刘备。刘备因张飞据水断桥赢得逃亡时间，但与甘夫人和糜夫人走散。赵云在一堵矮墙边寻到了糜夫人及其怀里的阿斗（刘备长子，甘夫人在新野刚生）。糜夫人已身受重伤行走不便，把阿斗托付于赵云后不顾赵云劝阻跳入一口枯井自尽．赵云把阿斗背于身上，幸得曹操爱才心切，命部下不得放箭，赵云才得以在数十万大军中背负阿斗安全杀出重围。曹操俘获了大量的人马辎重。
江东那边很快得知曹操南下的消息，孙权派鲁肃到夏口窥探虚实。鲁肃抵达后得知刘琮已经投降曹操，刘备已经向南撤退。鲁肃便直接去见刘备，在当阳的长坂与他相会。鲁肃传达了孙权的意图，对刘备表示诚恳的关心。鲁肃打听他的趋向，刘备说准备投奔苍梧郡太守吴巨。鲁肃乘机向刘备推荐孙权：“孙将军聪明仁惠，敬重与优待贤能之士，江南的英雄豪杰都归附于他。现在已占有六郡的土地，兵精粮多，足以成就一番事业。”鲁肃建议刘备派遣心腹之人到江东去与孙权将军联系，可以共建大业。刘备听后大为高兴。鲁肃又对诸葛亮说：“我是贵兄诸葛瑾，诸葛子瑜的朋友。”于是诸葛亮与鲁肃也成为朋友。刘备采纳鲁肃的计策，进驻鄂县的樊口（今湖北鄂州西部）。
曹操从江陵出发，将要顺长江东下。诸葛亮意识到形势危急，要刘备同意他立即和鲁肃一起去见孙权。诸葛亮在柴桑（今江西九江）见到孙权后，采用激将法，要他向曹操称臣。孙权反讥说：“刘备为什么不服从曹操？”诸葛亮说：“刘备是皇室后裔，英雄才略，举世无双。如果大事不成，这是天意，怎么能再居于曹操之下呢？”孙权勃然大怒，说：“我不能把全部吴国故地和十万精兵拱手奉送，去受曹操的控制。我的主意已定！”诸葛亮说：“刘备的军队虽然在长坂大败，但现在陆续回来的战士和关羽的水军加起来有一万精兵，刘琦集结江夏郡的战士，也不下一万人。曹操的军队远道而来，已经疲惫。听说在追赶刘备时，轻骑兵一天一夜奔驰三百余里，这正是所谓‘强弩之末，矢不能穿鲁缟也’。而且，北方地区的人，不善于进行水战。另外，荆州地区的民众归附曹操，只是在他军队的威逼之下，并不是心悦诚服。如今，将军如能命令猛将统领数万大军，与刘备齐心协力，一定能打败曹军。曹操失败后，必然退回北方，这样荆州与东吴的势力就强大起来，可以形成鼎足三分的局势。成败关键，就在于今天！”孙权听后非常高兴，立马去与他的部属们商议。
诸葛亮柴桑见孙权
就在此时，曹操戏言孙权，说“自己统领水军八十万跟你一起到江南打猎”，实际是给孙权下战书。孙权把这封书信给部属们看，他们无不惊惶失色。张昭等人主张迎接曹操，投降朝廷。只有鲁肃一言不发。孙权起身上厕所，鲁肃追到房檐下，孙权知道鲁肃的意思。鲁肃认为众人的议论，只能贻误将军。并说：“像我鲁肃这样的人可以迎降曹操，将来还能混上个一官半职，但将军却不可以。希望将军能早定大计，不要听那些人的意见。”孙权叹息说：“你阐明的策略，正与我想的一样。”
当时，周瑜奉命到达番阳，鲁肃劝孙权把他召回来。周瑜来到后，鼓励孙权以神武英雄的才略，割据江东，为汉朝清除邪恶的贼臣。他分析说，如今北方尚未完全平定，马超、韩遂还驻兵函谷关以西，是曹操的后患。而曹操舍弃鞍马，改用船舰，与生长在水乡的江东人来决一雌雄已输一着。现在正是严寒，战马缺乏草料。而且，驱使中原地区的士兵远道跋涉来到江湖地区，不服水土，必然会发生疾疫。这几方面是用兵的大患，而曹操都贸然行事。将军抓住曹操的时机，正在今天。我请求率领精兵数万人，进驻夏口（今武昌），保证能为将军击破曹操。”孙权说：“曹操老贼早就想要废掉汉朝皇帝，自己篡位了，我与老贼势不两立。你主张迎战曹军，正合我意，是上天把你授给了我！”孙权就势拔出佩刀，砍向面前的奏案，说：“将领官吏们，有胆敢再说当降曹操者，就如同这个奏案一般！”，于是散会。
当天夜里，周瑜又去见孙权，两人商定，周瑜和鲁肃、程普率兵先行，孙权在后继续调集人马，多运辎重、粮草，作为后援。孙权要求周瑜能战胜曹军，就当机立断；如果失利，就退到他这里来，他再亲自与曹操决一胜负。这样孙权任命周瑜、程普为左、右督，各自带领万余人与刘备合力迎战曹操；又任命鲁肃为赞军校尉，协助筹划战略。
刘备驻军樊口，每天派巡逻的士兵在江边眺望孙权的军队。士兵看到周瑜的船队，就立即乘马回营报告刘备。刘备派人前去尉劳。刘备带领关羽、张飞两千人跟在周瑜的后面，不归周瑜统领。同年十二月，孙刘两军逆水而上，行至赤壁（今湖北赤壁市赤壁镇），与正在渡江的曹军相遇。曹军当时已遭瘟疫流行，而新编水军及新附荆州水军难以磨合，士气明显不足，初战被周瑜水军打败。曹操不得不把水军“引次江北”与陆军会合，把战船靠到北岸一侧，操练水军，等待良机。周瑜则把战船停靠南岸赤壁一侧，隔长江与曹军对峙。
北方士卒不习惯坐船，曹操于是将舰船首尾连接起来，人马于船上如履平地。周瑜部将黄盖说：“如今敌众我寡，难以长期相持。曹军正把战船连在一起，首尾相接，可以用火攻，击败曹军。”于是，选取蒙冲战船十艘，装上干草枯柴，在里边浇上油，外面裹上帷幕，上边插上旌旗，预先备好快艇，系在船尾。黄盖先派人送信给曹操，谎称打算投降。当时东南风正急，黄盖将士的战船排在最前面，到江心时升起船帆，其余的船在后依次前进。曹操军中的官兵都走出营来站着观看，指着船，说黄盖来投降了。离曹军还有二里多远，那十艘船同时点火，火烈风猛，船象箭一样向前飞驶，把曹军战船全部烧光，火势还蔓延到曹军设在陆地上的营寨。顷刻间，浓烟烈火，遮天蔽日，曹军人马烧死和淹死的不计其数。周瑜等率领轻装的精锐战士紧随在后，鼓声震天，奋勇向前，曹军大败。
黄盖建议火攻曹军奏效
曹操率军从华容道步行撤退，遇到泥泞，道路不通，天又刮起大风。曹操让所有老弱残兵背草铺在路上，骑兵才勉强通过。老弱残兵被人马所践踏，陷在泥中，死者相枕。《三国演义》中描述关羽在华容道义释曹操是虚构故事，目的是要彰显关羽的个性。
周瑜、刘备军队水陆并进，一直尾随追击，曹操已经逃之夭夭。
火烧赤壁曹军伤亡过半，孙刘联军完胜赤壁大战。
张正立评议：
曹操求胜心切，犯忌远道出兵，赤壁败孙刘。火烧赤壁彰显周瑜少年英武，鲁肃远谋深虑，孙权当权有术。本篇写出了曹操奸诈骄横的另一面，他爱才真切，没有射杀背着阿斗的赵云。不然蜀国就没有后主了。
宋：曹操统一北方的关键战役是官渡之战，三国鼎立的标志性一战则是赤壁。国庆大典之前的金门战役，解放军接近万人全部壮烈了，蒋介石十分兴奋，认为是赤壁之战，台湾分治还不知道到猴年马月才能解决。
