公元208年春，曹操率领大军南征，目标直指长江中游的荆州地区。此时盘踞在荆州的刘备自知敌不过曹操大军，只好“三十六计走为上”，带领手下两万余兵马仓皇逃往江陵。但是不等他到达江陵，就被曹操的追兵赶上。一番交战，刘备被打得大败，只好带着手下诸葛亮、张飞、赵云等几十人逃往夏口，会同当地的小军阀刘琦，勉强拼凑了水军1万人、步兵1万人，退守长江南岸的樊口（今湖北鄂城西北）。
曹操顺利地占领了荆州，不仅缴获了大量的军用物资，而且还把俘虏的8万荆州军编人自己的军队，曹军的总兵力达到了25万人。春风得意的曹操现在准备顺江而下，打败刘备、孙权和其他地方势力，一举占领江东地区，完成一统天下的宏愿。
江东军阀孙权感觉到危险正在向自己逼近，于是派谋士鲁肃前往荆州探听虚实。鲁肃在路上遇到了刘备，就建议刘备与孙权联合抗击曹操。刘备欣然接受了鲁肃的建议，派谋臣诸葛亮随鲁肃去拜见孙权。诸葛亮向孙权分析了当前的形势：曹操率军远道而来，已经人困马乏，而且北方人不习惯水上作战，所以只要孙权与刘备联手，定能打败曹操。此刻孙权仍然举棋不定。他手下的谋士们，有人主张投降曹操，也有人主张联合刘备抵抗曹操，弄得孙权不知道应该听谁的话。这时，鲁肃提醒孙权说：“如果我鲁肃投降曹操，曹操不仅不会为难我，还会给我个小官做；但是如果你孙权投降曹操，曹操一定会杀掉你。”这番话让孙权如梦初醒，他下定决心：联合刘备共同抗击曹操。此时的江东地区仍然处于经济开发的初期，无论是经济水平还是人口数量都很有限。虽然孙权进行了充分的战争动员，最后也只能集结起3万军队。他把这3万军队全部交给手下大将周瑜指挥，并且命令周瑜立刻率军前往夏口与刘备会合，共同对付曹操。
在夏口的刘备面对日益逼近的曹操大军，心中非常焦虑。这年十月，他终于盼来了周瑜的军队。这下，刘备总算是吃了一颗定心丸。两军会合以后，立刻沿江西进，但是没走多远就与曹军的先头部队遭遇，双方立刻展开激战。最后，擅长水上作战的孙刘联军击败了北方来的“旱鸭子”们。曹军退回江北的乌林地区。两军在这里隔江对峙。
正如诸葛亮所预料的，曹军虽然人数众多，但是已经陷入了困境。自从春天以来，曹军就一直征战不休，士兵们疲惫不堪；而且北方人水土不服，很多士兵正在被各种各样的疾病折磨着。最令曹操烦恼的是，他的军队不擅长水战，这让曹军在与孙刘联军对阵时吃亏很大。他不得不命令军队暂时休整，等恢复以后再发动进攻。孙刘联军这边，诸葛亮和周瑜都认识到时间越久对曹操越有利：如果曹操有充分的时间让他的军队逐渐适应南方的环境，那他就有获胜的机会。因此必须尽快打败曹操，否则，局势的发展将对孙刘联军十分不利。但是，面对人多势众的曹军，用什么办法才能迅速取胜呢？很快，孙刘联军发现对方将战船用铁链连接起来，这样船只行驶时能够更加平稳；为了让人、马在船上奔跑，曹军还特别在船上铺设了一层木板。周瑜见此情景，想到一条妙计，他决定用火攻的办法打退曹军。
一天，周瑜的部将黄盖故意在众人面前和周瑜争吵，周瑜非常生气，于是重重地打了黄盖五十大板。这一切不过是周瑜和黄盖上演的一出“苦肉计”而已，他们希望借此引曹操中计。果然，曹操接到手下间谍的报告后，以为孙刘联军内部发生了分裂，他迅速派人劝黄盖归顺自己。一番讨价还价之后，黄盖与曹操约定了叛逃的时间和辨认的信号。这条苦肉计成功了。现在万事俱备，但还有一件事情困扰着周瑜：要想用火攻，必须有合适的风向配合才仃。现在正是秋冬时节，只有西北风，而采取火攻必须要有合适的东南风才能发挥威力。这时轮到诸葛亮出马了。在小说《三国演义》里，有一段“孔明借东风”的精彩描写，讲述了诸葛亮“借”来了东南风，助周瑜一臂之力。当然我们都知道，人是无法借来什么东南风的。诸葛亮通晓天文地理，对当时的天气、风向可谓了然于胸。用今天的话来说，诸葛亮做了一次准确的“天气预报”，自信地告诉周瑜最近几天长江一定会刮起东南风，这为周瑜“火烧连环船”提供了帮助。
果然，十一月的一天夜里，长江江面上突然刮起了东南风。黄盖按照事先与曹操的约定，带领10艘大船向江北岸的曹操营地驶去。这些船上堆满了干燥的柴草，柴草上淋满了油，外面则用布伪装起来。每艘大船的船尾还系着一条小船，这是船上士兵放火后逃命用的。当船队快要接近曹军的水寨时，黄盖命令士兵打出事先约定的信号。曹军以为黄盖真的来投降，丝毫没有防备。就在黄盖的船驶进曹军水寨的一刹那，10艘大船突然燃起大火，借着风势向曹军战船冲来。顷刻间，曹军战船被点燃了。由于曹营中船被铁链和木板连接在了一起，一时间，战船一艘接一艘地着火燃烧，火光冲天。强劲的风使大火蔓延到陆地上，曹军在陆上的营地也难逃这场火光之灾。曹营官兵被这场突如其来的大火烧得惊惶失措，整个军营一片混乱，很多士兵被大火烧死；还有的士兵跳入水中逃生，却不幸溺水身亡；也有一些士兵在这场火的奇袭中被慌乱的同伴们踩死。大火在黑暗的夜空中显得特别明亮，曹军营地对岸的沿江石壁也被火焰的影子照得通红，原来灰色的石壁现在看起来变成了红色。这个地方从此被命名为赤壁，而这场战役也被称为赤壁之战。
正当曹军陷人大混乱之际，孙刘联军趁势猛冲过江来。曹军根本无法组织起像样的抵抗，纷纷丢下武器，像没头的苍蝇一样到处乱跑。眼看着自己几十万大军就这样败下阵来，曹操痛心不已。但是任凭他机智过人，现在也已经无力回天了，眼下还是逃命要紧。曹操骑着马，在少数亲兵的护卫下向江陵方向逃去。一路上不断地遭到孙刘联军的追杀，损失惨重。祸不单行，由于道路泥泞，曹军的战马都陷入泥土中，曹操只好派人到处寻找枯枝杂草，临时铺路，最后总算逃离了险境。身后的孙刘联军依然紧追不舍，一直追到江陵附近才鸣金收兵。曹操到达江陵后仍是惊魂未定，他留下曹仁、徐晃驻守江陵，派乐进驻守襄阳，自己率领残兵败将退回北方。
赤壁之战以孙权、刘备联军的全面胜利告终。这场战役使曹操的势力局限在北方，而孙权保住了江东的地盘，刘备则向西扩充势力。三国鼎立的局面就此形成。