孙权看了，让部属传阅，举座震恐，竟无人色，有的甚至害怕得发出呻吟之声。秘书长（长史）张昭说：“曹操挟天子以征四方，我们抵抗他，名不正，言不顺。再说，我们凭借的是长江天险，如今曹操占了荆州，长江天险已与我共有。如果曹操水陆并下，敌强我弱，我们如何抵挡？不如归顺朝廷。”众人纷纷附言。只鲁肃一人不发一言。稍后，孙权去洗手间，鲁肃追到走廊上，孙权会意，拉起他的手问：“你要告诉我什么？”鲁肃说：“刚才，大家的议论，可能引导将军走上歧途。要知道，像我鲁肃，可以归降曹操，多少我都有个一官半职；像你将军，却不可以。
请将军早日决定方向。”孙权叹息说：“大家使我失望，你的睿智分析，跟我的想法完全相同。”
周瑜原被派往季阳，鲁肃劝孙权召回周瑜，共商大事。周瑜既返，对孙权说：“曹操名义上是汉王朝丞相，其实是汉王朝的奸贼。将军英雄盖世，又继承父兄的基业，据守江东广大土地，拥有足够使用的精锐部队，自当横行天下，为汉王朝洗清污垢。何况曹操亲自前来送死，怎么能反而迎降？且向将军作一分析：北方边疆，仍没有平定，西北军阀马超、韩遂，仍驻屯关西，始终是曹操的后患。曹操舍弃马匹，改用船舰，跟吴越士兵，在江河争锋，已是不利。现在，正是严冬，千里冰封，战马吃不到野草，曹操又驱逐这些北方部队，盲目地投入错综复杂的河川湖泊之间，水土不服，一定患病。
这几点，都是统帅应考虑到的危险，而曹操却贸然不顾一切。将军这次擒获曹操，就在这场决战之中，请拨付给我数万精锐，挺进到夏口，保证为将军击破来敌。”
孙权听了，猛地站起，昂然对大家说：“曹操老贼早就打算颠覆朝廷，自己纂位，只是顾忌袁绍、袁术、吕布、刘表、以及我——孙权，其他英雄都已消灭，只我还在，我跟曹操老贼势不两立，你主张迎战，正合我意，是上天把你赐给我。”说罢，抽出佩刀，向桌案砍去，坚决地说：“任何一个人，再敢说迎降，跟这个书案相同！”随即散会。
当夜，周瑜再次晋见孙权说：“大家看到曹操书信，被他的水陆两军80万，吓得惊惶失措，不能正确分析其虚实。而今我们作一实际考察：曹操所统率的直属部队，不过十五六万，而且长途跋涉，早已疲惫；新接收的荆州部队，充其量也不过七八万，而且军心不稳。用疲惫的士卒，驾御军心不稳的部众，人数再多，也没有用。我只需要5万人的精锐部队，就足够克制敌人，请将军不必担心。”孙权感动，拍着周瑜的后背说：“你的见解，跟我的相同。5万人一时难以集结，但已征调3万人，船舰、武器都准备齐全，你跟鲁肃、程普先行出发，我当继续集结部队，作你的后盾。”
于是命周瑜、程普分别担任左右翼总司令，鲁肃当参谋长（赞军校尉），率军而上，跟刘备合力迎战曹操。
曹操率水陆两军自江陵出发，沿江东下，到达赤壁（湖北省蒲沂县西北），与周瑜、刘备联军遭遇。这时，曹操的军队所传染到的疫病，已非常猖獗，所以曹军和孙刘联军才一接触，就打了个小败仗，退到北岸乌林，与孙刘联军隔江对峙。
到了十一月底，两军终于展开了大决战。决战前夕，曹操收到孙权大将前锋黄盖的一封密信，说他受到周瑜、鲁肃排挤，准备投奔曹营，并约定了时间。
曹操信以为真，便准备迎接黄盖来降。
这一天，东南风大作，黄盖带领10艘蒙冲斗舰，直驶曹营。船内装满芦苇干柴，灌上油脂，外面围起布幔，插上旗帜，将一些小船系于船尾，船开至江心，都扬起帆来。曹操官兵以为黄盖来降，都跑到江边和船头观看，向江心指指点点，欢声雷动。当10艘战船离曹操只有2里多路时，忽然都燃起大火，风助火势，船行疾如流星，冲入曹操舰群。顷刻之间，尽烧北船，接着又蔓延到岸上营寨。一时间，只见江心和岸边，烈焰冲天，曹军士兵、马匹，或被烧死，或坠入长江溺死，喊哭号震天，死伤不计其数。
周瑜见北船着火，立即擂动战鼓，率轻装舰艇随后赶到，战鼓雷鸣，震动天地，曹操大军顿时崩溃。
曹操无法控制，在硝烟弥漫中，带着残部由小道向西逃跑。沿途泥泞不堪，路又阻塞，天际突然刮起狂风，队伍几乎不能行。曹操命令老弱残兵去背草填路，骑兵部队才勉强通过，而身负野草铺路的老弱残兵，被人马践踏，倒在泥浆中，死亡不计其数。刘备、周瑜水陆并进，在后追击，一气追到南郡（湖北省江陵县）。曹操大军惨败之后，加上饥饿和疫病，丧生的超过半数。
曹操经此大挫败，害怕本土发生变故，不敢再在荆州停留，留下大将曹仁、徐晃守江陵，乐进守襄阳，自己引军北还。
周瑜进攻江陵，费了一年多的工夫，才将城攻下，迫使曹军退守襄、樊。在此期间，刘备除以少数兵力协助周瑜攻江陵，主力部队则南下攻占了荆州长江以南的四个郡。此时局面正如诸葛亮在战前分析给孙权听一样，三国鼎立之势初具模型。
先前，益州州长刘璋，听到曹操取得荆州十分震撼。派行政官（别驾）张松，晋见曹操，祝贺致敬。张松为人短小精干，行为放荡，可是，他的真知灼见，超过常人。曹操当时轻易获得胜利，刘备也狼狈逃走，对其貌不扬的张松，认为并不是重要角色，不再像以前那样对人亲切接待。主簿杨修建议曹操聘张松在朝廷当官，曹操不听。张松对曹操的轻视，心怀怨恨。
返回益州后，建议刘璋跟曹操断绝关系，转跟刘备接交，刘璋接受。
赤壁之战之前，曹操有大海般的胸襟，气度广阔，礼贤下士，可钦可爱，使人甘愿为他效劳，肝脑涂地，在所不惜。以张绣的杀子之仇，一听来归，立即握手言欢，封官加爵；以陈琳的恶毒攻击，因为爱才，也能宽恕。假使能用对待此两人的态度来对待张松，张松一旦倾心，益州天府之国，便入自己掌握，刘备日后岂有立足之地？胜利使人头昏，权力使人糊涂，曹操尚且如此，何况泛泛之辈？英雄豪杰，逆境之中，能保持谨慎清醒；一旦顺境，最易出错的便是得意忘形。曹操因此一次倨傲，自负他的胜利，天下遂分裂为三。勤勤恳恳数十年累积下来的成果，在低头抬头的刹那之间，就被毁弃，岂不可惜，可悲！
赤壁之战后，曹操看到孙权和刘备手下都有些出类拔萃的文武人才，他们如果继续合作下去，吞并南方殊非易事；因此北归之后，分别写信给孙权、刘备，试图拆散其联盟；又密遣蒋干以私人名义往说周瑜，劝周瑜背离孙权，归附自己。然而这两件事均未成功。
曹操回军驻屯谯县，发布《存恤吏士家室令》，以安定死亡将士家属的生活，鼓舞士气：近年以来，军队多次出征，有时遇到疫病，官兵有的死亡，有的不能回家，夫妻不能团聚，百姓流离失所，仁爱的人难道乐意这样吗？是不得已啊！凡死者没有产业，家人不能养活自己的，县官不要停止口粮供应，部队长官要对他们抚恤、慰问。以符合我的心意。
同时在谯县制造轻舟，训练水军，并屯重兵在合肥，以合肥作为对吴战争的军事重镇，并重新部署扬州郡县长吏，以芍坡（安徽省寿县南）为中心，开垦荒田，实行屯田，以储军粮。
公元210年，建安十五年，曹操56岁了，赤壁之战惨重失利，统一事业受到严重障碍，曹操不禁心情沉重，自己驰骋疆场30年，大业未定，年华却老。心中郁闷，发出悠唱：
厥初生，造化之陶物，莫不有终期。莫不有终期。
圣贤不能免，何为怀此忧？螭龙之驾，思想昆仑居。
思想昆仑居。见期于迂怪，志意在蓬莱。志意在蓬莱。
周孔圣徂落，会稽以坟丘。会稽有坟丘。陶陶谁能度？
君子以弗忧。年之奈暮何，时过时来微。
译文：
开天辟地，造化的生物，都有终结的时候，都有终结的时候，圣贤也不能避免，何必为此担忧。也想让黄龙驾车，到昆仑仙山居留，到昆仑仙山居留。希望见到神灵怪异，去蓬莱仙岛遨游，去蓬莱仙岛遨游。
周公、孔丘也难逃死亡，会稽就有大禹的坟丘，自古以来的漫长岁月啊，谁能永世长留？心胸开朗的人啊，决不为死担忧。有什么办法啊，人老白头！盛年现已过，应该珍惜今后无多的春秋。
这首乐府诗，明白晓畅，一唱三叹，表达出诗人壮志未酬，时不我待，同时又幻想成仙长寿的悲哀。
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