曹操在彻底击败袁氏父子之后，北方地区已经处于相对的和平状态了。在政局相对稳定的情况下，曹操进行了政治、经济等各方面的改革，如改革朝政、大力发展农业生产、减免赋税等，使北方的经济得到迅速发展，人民生活相对安定，这就给曹操进一步统一全国打下了坚实的基础。但是，南方的刘表，以及寄居在刘表处的刘备、处于江东的孙权是曹操统一全国的最大障碍。所以，曹操平定北方之后，便开始一步步着手统一全国的行动。
战赤壁终生遗恨
为了征服南方的军阀，曹操在建安十三年（公元208年）正月就开始加强水军训练。也是在这一年，汉朝官职进行了重大改革，曹操任丞相，也就是说，曹操在名义上政治权利仅次于献帝，而实际上成了全国的真正统治者。
曹操要征服南方的第一个对手是刘表，实际上，早在消灭袁氏父子的时候，曹操就把刘表视为清除对象，只不过，刘表对曹操没有多少威胁，所以曹操一直没有把消灭刘表提上议事日程。现在，北方基本安定，曹操灭掉刘表势力的机会已经到来。
曹操在这一年的七月率领大军出发南征，八月，刘表死亡，儿子刘琮继位，屯兵襄阳，与此同时，刘备驻守与刘琮一河之隔的樊城。九月，曹操大军到新野，刘琮投降。曹操占领襄樊，刘备被迫出走夏口。曹操继续进军荆州郡治江陵，在江陵，曹操大封功臣，任命刘表大将文聘为江夏太守，统领本部兵马，又任用荆州名士韩嵩、邓义等。
十二月，孙权进攻合肥，曹操从江陵发兵征讨刘备，到巴丘地带，曹操派遣张熹救援合肥，孙权听说张熹大军到来，便撤军回走。于是曹操领军到达赤壁，与刘备大战，但因北军不习水战，曹军将大船首尾相连，孙刘联军放火烧毁曹军战船，曹军大败。曹操领军从华容道步行，此时天降暴雨，狂风大作，道路泥泞，极难通行，为了保证骑兵通行，曹军令羸弱残兵背草垫路，结果，羸兵死伤无数。加上瘟疫流行，士卒因此而死者不计其数，曹操不得不率军返回。
曹军经过艰难跋涉，终于走出困境。曹操大为高兴，感慨地说：“刘备也是善用计谋之人，和我相比不相上下。不过这次我们败逃他用计稍微晚了一点，假如他早一点放火烧毁我们的退路，我们将死无葬身之地了。”后来刘备还真的放火了，但曹军已远远离去。
这样，刘备顺利占有荆州以及江南各郡。
赤壁之战是曹操统一全国所进行的一场重大战役，战争的失败严重阻碍了曹操的全国统一大业，也给曹操留下了终生遗憾，从此以后，曹操及其之后的曹魏政权，再也无力南顾，直到魏晋易代之际，司马氏才先后消灭了蜀汉政权和东吴政权，完成了全国的短暂统一。
但是，从另一角度看，赤壁之战又是一场极为经典的战役。
首先，在战役的背后，战争双方在外交上展开了充分的外交战。
战前，出于自身的防卫需要，在十月份刘表刚刚死去的时候，鲁肃就向孙权建议夺取荆州，鲁肃认为原因有三：
其一，荆州与我国相邻，江山险固，沃野万里，士民殷富，如果我们占据了这块地方，就会成就将来的帝王之业。
其二，现在刘表刚死，两个儿子相互争斗，军中将领又各有向背，不能够团结一心。正是占领荆州的大好时机。
其三，刘备是天下英雄，与曹操有矛盾，所以寄寓在刘表那里，但是，刘表对他心怀戒备而不能充分任用。如果刘备与刘表的儿子们齐心协力，那么我们就与他们结成同盟关系，共同对抗曹操。但是，如果他们像现在这样同床异梦，我们就可以一举夺取荆州，成就我们的大业。
所以，鲁肃请求代表东吴到荆州吊唁刘表，并趁机与其军中主要将领暗中联合，达成一致意见。然后，说服刘备安抚刘表诸将，同心抗曹。鲁肃认为，如果达到了这样的目的，天下大事也就成了。但是，如果我们不抓紧时间，恐怕会被曹操占了先机。
孙权听后非常高兴，立即派遣鲁肃前往。但是已经晚了一步，当鲁肃到达夏口的时候，曹操已经占据了荆州，而且已经迫降了刘琮，刘备被逼无奈向南逃跑，欲投靠苍梧太守吴巨。但在当阳长坂与鲁肃相遇。鲁肃见到刘备，将自己的来意向刘备说明，刘备正走投无路，当即满口应允。按照鲁肃的计策，刘备进驻战略要地鄂县樊口。并派遣诸葛亮面见孙权。
虽然鲁肃晚了一步，但面对曹操的巨大攻势，他还是在战略上稳定住了形势，尽管这时的刘备极其狼狈，但却拥有一定数量的军队，将刘备联合起来，不但增强了抗曹力量，有利于东吴应对曹军，同时，也使刘备成了东吴抵挡曹军的第一道防线，刘备所驻之樊口，在随即到来的赤壁之战中更是发挥了重要作用。
当吴蜀积极联合的时候，曹操也果断出击，咄咄逼人。趁着收降刘琮的巨大威力，曹操给孙权写信一封，声称：“最近奉献帝旨意讨伐敌人，大军南下之后，刘琮已经束手投降。现在我又率水军80万人，正想和孙将军在吴地比试比试。”这一封信内容不多，但却像一颗重磅炸弹，迅速在孙权内部引起震颤，不少人认为应该投降曹操，但鲁肃和周瑜却认为曹操并不可怕，所谓80万水军，实际上也不过十几万人，即便再加上刘表的七八万人，也没有什么可怕的，所以，主张迎战曹操，并自信只需5万人便可击败曹操。
孙刘之所以能够最终联合起来抗击曹魏，也有诸葛亮的一份功劳，当孙权内部争议不下之时，诸葛亮力劝孙权迎战，他还详细分析了曹操远途劳顿、不习水战的弱势，认为“如果你果真能命令猛将统兵数万，与刘备同心协力，就一定能打败曹操。曹操被打败之后，一定会领军北还，这样，三国鼎立之势就成了。所以，成败的关键，就在今天。”
孙权本来就对投降之议极为不满，又听到诸葛亮如此这般的分析，感觉到双方应该联合起来，便最终决定派遣周瑜、程普等前往夏口与刘备合力迎战曹操。
至此，三方的外交战以孙刘的联合而结束。
其次，孙刘联军的准备相当充分。
决定了要抗曹的思想之后，孙权拔剑击案，声言“敢复言投降曹操者，与此案同！”坚决堵住了投降之路。然后对周瑜说：“只有你和鲁肃与我的想法一致啊，5万兵力难以一下子凑齐，现在我已选好3万兵力，备战物资一应俱全，你和鲁肃、程普先行出发，我随后将兵马粮草陆续派出，作为后援。如果能战胜曹操，你就尽力去做，否则便率军回还，我再领兵与曹操决一死战。”这番话既包含着对周瑜的鼓励，又有鞭策和安慰，同时又有一定的压力，十分巧妙。
当周瑜率军西进时，刘备在樊口望眼欲穿，每天派人打探周瑜消息，时刻担心曹操发动进攻。周瑜大军到来，刘备慌忙派人慰问，但年轻气盛的周瑜并不买账，他深知，刘备现在是无奈才与自己联合抗曹，将来必成对手，所以，他对刘备既有联合之意，又有防备之心。见到来人，周瑜以军务在身为由迫使刘备前来和自己商议军事，寄人篱下的刘备只好屈尊来见周瑜。见到周瑜，刘备迫不及待地问：“你带了多少兵力？”周瑜回答说：“3万。”刘备说：“太遗憾了，兵力太少。”周瑜却不以为然地说：“这就足够用了，你只管放心，看我怎么打败曹操！”刘备还想让周瑜告诉鲁肃，自己想见他，周瑜不客气地说：“我受命抗敌，不可私自离开，你想见他的话自己去吧。”刘备心里很不是滋味，但是毕竟孙权已经派周瑜和鲁肃来抗击曹操了，所以，刘备还是从内心感到高兴。同时，为了预防万一，刘备让关羽和张飞率领2000兵马作为后应。
第三，战争中，孙刘联军战术运用得当，方法灵活，知彼知己，终于以少胜多，取得重大胜利。
双方遭遇之后，刚一交战，本来就遇到流行疾病困扰的曹军更不顺利，只好退据江北。周瑜大将黄盖看到曹军舰船首尾相连，便提议采用火攻战术，用诈降之计烧毁曹军战舰。结果，周瑜便派10艘艨艟斗舰，满载干燥的芦苇、枯柴、燃油等物，外裹帷幕，上插旌旗，还预备了便于奔跑的走舸，系在大船末尾。
一切准备停当之后，黄盖先给曹操写了一封诈降书，骗过曹操。然后趁着东南风起，黄盖将10艘艨艟斗舰走在前边，到江中之后举起船帆，后边的船只依次前行。曹军将士看到黄盖前来投降，都出营站在船头观看，毫无防备，他们丝毫不知，一场大祸即将临头。
当船只行进到离曹军战舰二里左右的时候，黄盖下令各船同时点火，一时间，火烈风猛，船往如箭，曹军各舰尽被点燃，并延及到岸上军营。霎那间，烟炎张天，曹军人马或被烧死，或溺水而死，伤亡惨重。
周瑜看到火烧连营成功，便率领精兵继续发动进攻，曹军没有丝毫还手之力，大败而逃。在路过华容道时又死伤无数，刘备、周瑜立即追赶，水陆并进，一直追赶到南郡。曹操派征南将军曹仁、横野将军徐晃驻守江陵，折冲将军乐进驻守襄阳，自己则引军北还。
这次战役，曹操损失了一半以上的兵力。兵多将广、智谋非凡的曹操何以会失败得如此惨重呢？究其原因，大概有以下三点：
其一，骄傲轻敌。曹操不费吹灰之力，收降了刘琮，得到了繁华富庶的荆州，赶走了猛将如云的刘备，便自认为孙权也不是自己的对手了。所以，没有充分考虑到孙刘联合的威胁，当黄盖诈降时，他竟然没有一点察觉，丧失了应有的警惕性。
其二，准备不足。赶跑了刘备之后，没有一举将刘备的有生力量予以歼灭，给刘备留下了足够的时间，导致孙刘联合对付自己。曹军在开战之初已显现出来的疾病困扰，曹操也没有想办法予以解决。此外，本以为将战舰首尾相连可以克服北方军队不习水战的弱点，但没有将可能发生的意外考虑进去，所以一旦对方发动火攻，曹军只能是被动挨打。
其三，弃优重劣。本来北方军队的优势在于陆地作战，不习水战，曹操也知道，所以他刻苦训练水军，但是，他并没有予以充分重视。到南方作战，尤其是在水上作战时，尽管他采取了措施，如将战舰连接起来，但效果很差，甚至被孙刘联军抓住弱点予以痛击。
总之，赤壁之战对曹操来说是一次无可挽回的重大失败，但战役本身却有其重大意义，孙刘联军以少胜多，在战争史上留下了弥足宝贵的经验。战争的直接结果是进一步形成了魏、蜀、吴三国鼎立的局面，在历史上也产生了极其重要的影响。
征马超西北安定
建安十四年（公元209年）三月，曹操回到谯县，认真总结了失败的教训，再次建造轻舟，训练水军。并在七月利用这支水军增援合肥守军，打击孙权的进攻。
经过赤壁之败，曹操也深知统一全国的计划暂时已无可能，所以他把重点放在了治理国家和安定边防等方面。几年间，曹操采取了一系列措施，如安抚阵亡将士家属、唯才是举招募贤士、改革中央官吏体制等，大大加强了国家实力，同时也给百姓带来了安定和平的生活环境。尤其是在此期间所写的《让县自明本志令》情真意切，表现了曹操作为一个领袖人物的真实思想。
建安十六年（公元211年）正月，太原商曜等人叛乱，曹操派遣夏侯渊、徐晃平定。不久，张鲁占据汉中，三月，曹操派遣钟繇讨伐，另派夏侯渊接应。
实际上，曹操讨伐张鲁的更重要目的是想剿灭长时间割据西北的马超与韩遂，马、韩二人占据一方，虽没有叛乱之意，却不服从曹操。而且孙权已经有了联络马超的打算，想在曹操后方进攻，欲令曹操腹背受敌。曹操很早就想除掉这块心头之患，但师出无名。所以，他想借这次出兵寻找借口将二人予以清除。
当曹操派军队讨伐张鲁的时候，马超、韩遂等将领果然认为钟繇是曹操派来消灭自己的，因此立刻发动叛乱。曹操派遣曹仁讨伐。马超等人将部队屯扎在潼关，曹操戒令曹仁等说：“关西马超等人兵力强悍，要坚守壁垒，切不可与之交战。”七月，曹操亲自出征，与马超等隔关对峙。
曹操看到马超占据了有利地势，易守难攻，便想法智取。表面上，他采取急攻态势，暗中却派遣徐晃、朱灵等人夜渡蒲阪津，占据河西为营。之后，曹操率军从潼关北渡，要与徐晃等会合。不过事情却发生了急剧的变化，曹军前锋部队刚刚渡河，曹操和一百余人断后，马超突然率领一万余人来袭，而这时的曹操还在军营内的胡床上未来得及起身。张郃、许褚等人看到情况紧急，急忙领着曹操进入船中。但河水湍急，一下子将曹操的船只冲离了四五里远，马超见状又急令士兵向船中射箭，一时间，箭如雨下，铺天盖地而来。曹操乘坐船只的船工中箭而死，许褚左手高举马鞍为曹操遮蔽弓箭，右手划船，这样才勉强逃出。
曹军各将领看到军队溃败，急于找到曹操，但却不知曹操坐在哪只船中，极为惶恐，最后发现了曹操以后，又极为激动，喜极而泣。曹操却若无其事，放声大笑说：“今天差一点被马超这小子所困！”当军队溃散的时候，校尉丁斐趁机放出牛马以诱惑敌人，敌人纷纷去夺取牛马，曹操趁机渡过河去，沿着河边小道向南而去。
曹操的这次失败给了他极大的警示，让他不得不小心翼翼地应对马超。当马超的士兵退守渭河河口的时候，曹操在河中设置了大量疑兵，暗中却用船载上士兵进入渭水，结为浮桥，趁着夜色，将士兵分散运输到渭河南岸安营扎寨。马超发现曹军已经全部渡河，便对曹军营寨进行攻击，但为时已晚，曹操埋伏下精兵将其各个击破。
马超看到曹军实力强大，便请求与曹操割河西之地为和，被曹操断然拒绝。双方相持不下，每当曹军强渡渭水时，马超军队便极力袭击，所以军队无法安营，再加上河滩沙地，土质松软，军队甚至无法修筑壁垒。这时有一个叫娄子伯的人对曹操说：“现在天气寒冷，可令士兵将沙子垒筑起来，然后灌入河水，待河水冻结后，城也就筑成了。”曹操大喜，忙令士兵运水筑城，一夜之间，一道坚固的城墙就筑好了，这样，士兵才得以过河。九月，曹军已经全部渡过渭水。
马超求和不成，便屡次挑战，但曹操置之不理，马超无奈，除了请求割地之外，又附加上了送儿子为人质的条件。曹操采用贾诩离间马超和韩遂的计策，暂时答应了马超。
这时韩遂请求与曹操相见，因为曹操与韩遂的父亲为同年孝廉，两人阵前单独相见交谈了相当长的一段时间，内容都是京都旧事，丝毫未涉及军事。两人谈笑风生，极其融洽。谈完，韩遂回到阵营，马超问及所谈内容，韩遂感到所谈内容并无军国大事，均为过去琐碎之事，没必要重复给马超，于是就实话实说：“没说什么。”马超听后却大为不快，感到韩遂没有说实话。几天后，曹操又写信给韩遂，信中故意涂涂改改，目的是让马超看到后，怀疑信件是韩遂改的，果然，马超见信后更加怀疑韩遂通敌。
离间之计成功，曹操便开始与马超面对面交锋，到了双方择定的交战日期，曹操先用轻兵挑战，待对方筋疲力尽之时，曹军突然派威猛骑兵两面夹击，打得马超军队狼狈逃窜，数名大将被杀。马超、韩遂败逃凉州。至此，关中平定。十二月，曹操班师，留夏侯渊驻守长安。
西北地区的安定，对曹操来说具有重要意义。长期以来，西北边陲虽然由朝廷直接任命官员，但经常处于割据状态。所以，解决了西北问题后，曹操便又开始向东讨伐孙权，为进一步统一全国扫清障碍。
攻汉中得而复失
西北安定之后，经过半年多的休整，曹操于建安十七年（公元212年）十月再征孙权，建安十八年（公元213年）正月，曹军进攻濡须口，攻破孙权江西营，并俘获孙权都督公孙阳。之后，双方相持一月有余，曹操“作油船夜渡”，被孙权发觉，孙权率水军围攻，结果俘获曹军3000余人，曹军另有3000人溺水身亡。这次交战，孙权大胜。接着，孙权又数次挑战，曹操吸取教训，坚拒不出。孙权看到曹军毫无动静，便乘轻船从濡须口径入曹军大营，曹军将领认为孙权这是挑战，欲袭击他们，但曹操却说：“这一定是孙权想亲自看一看我们军队的阵列。”并命令军中严阵以待，没有命令不得擅自进攻。曹操看到孙权部队纪律严明，便喟然而叹说：“生子当如孙仲谋，刘表的儿子就像猪狗一样不堪重用。”
孙权这一番“巡视”，给这次战役带来了转机，他感觉到这样和曹操对峙下去不会有任何结果，所以离开曹营之后，他马上给曹操写了一封短信说：“春水正在涨，你应该马上退却。”有意思的是，除了这封短信之外，孙权还另外加了一张纸条，上面写着“足下不死，孤不得安。”而曹操也有同感，所以面对孙权的恶言，他一点也不生气，反而对大家说：“孙权没有欺骗我。”于是便率军返回。四月，到达邺城。五月，曹操被献帝策命为魏公。
之后，在西北边疆，马超、韩遂及其余部联合边疆少数民族又多次叛乱，夏侯渊均予以平定。马超不得已逃亡汉中。曹操也在建安十九年（公元214年）的七月，再一次东征孙权，但仍然劳而无功。
多次征讨孙权均无功而返，曹操便把重点放在了西南地区。建安二十年（公元215年）三月，曹操西征张鲁。张鲁占据的汉中为战略要地，长期以来一直备受各方关注，孙权曾多次与刘备协商共同进攻汉中，其目的很明显，一方面是要回本属于自己的战略要地荆州；另一方面染指西蜀，与刘备共占西南地区，扩大自己的势力范围。但刘备也十分清楚孙权的用意，所以，以益州刘璋系宗亲为由，断然拒绝了孙权的提议。此后，刘备加紧了占领益州的攻势，并将目光瞄向了通向北方的要塞汉中。曹操也深知汉中的重要性，所以，他亲自率兵攻打张鲁。
曹操大军到达陈仓以后，曹军进入氐族人居住地，氐人奋起反抗，曹操派遣张郃、朱灵等击败氐人。四月，曹操从陈仓出散关、入河池。氐王窦茂率众万余人依仗险要地形抵抗曹军，五月，曹操率军将其平定。七月，曹军终于到达汉中西面门户阳平关。此时，阳平关由张鲁的弟弟张卫和大将杨昂把守，连山修筑城碍十余里，曹军屡攻不下，于是曹操引军而回。张卫等人见曹军撤退，便解散守备。曹操却秘密派遣将领连夜突袭，大破张卫，张卫逃跑，张鲁率残部奔向巴中。曹操进入南郑，至此，通往西蜀的战略要地汉中被曹操占领。十一月，张鲁自巴中率众投降。同时，刘备也占领了益州，并攻占巴中，曹操派遣张郃进击。十二月，曹操从南郑返回，留夏侯渊驻守汉中。次年一月，曹操回到邺城。五月，曹操被献帝进爵为魏王。
建安二十三年（公元218年）七月，曹操再次率军西征占据益州的刘备，九月，到达长安。二十四年（公元219年）正月，留守汉中的夏侯渊与刘备战于阳平关，夏侯渊于定军山战败被杀。三月，曹操率兵从长安出斜谷，到达阳平关以后，刘备占据险要位置予以抵抗。曹操看到汉中难以攻克，便有回军之意，有人问口令，于是他下令“鸡肋”。大多官员不知何意，只有主簿杨修整装待发，人们十分惊奇地问杨修说：“你怎么知道要回去了？”杨修说：“什么叫鸡肋？扔掉了可惜，要吃却没什么可吃的。这就好比是汉中，所以，魏王要带领我们回去了。”果然如杨修所说，五月，曹操返回长安。
汉中要地得而复失，一方面是刘备困守西南、急于抢占这块战略要地所致；另一方面也是曹操大将夏侯渊把守不当。对曹操来说，汉中的丢失，不仅仅是西南地区难以平定的问题，更多的是给以后带来的巨大困扰，在后来诸葛亮北伐中原的战争中，就是把汉中作为一个大本营，一次次对曹魏政权构成巨大威胁。
联东吴三国鼎立
三国时期的战争，往往形成互为犄角的态势，需要则连，反之则分。尤其是东吴与蜀汉政权的分分合合，更是明显地体现出了这一点。总的来看，因为曹魏政权的强大，东吴与蜀汉都面临着被吃掉的危险，所以他们之间联合多而对抗少，这是他们共同的利益所致。但在曹魏和东吴之间，也有过双方的联合。不管怎么说，曹魏所秉持的仍然是汉朝皇帝的权威，所以，作为政治家的孙权在关键时候还是不忘向曹操示好。
在曹操向西攻打汉中的时候，南面的战事也开始了。
建安二十四年七月，关羽从荆州攻打驻守襄阳的曹仁，曹操派遣于禁支援。八月，连续十余日，天降大雨，汉水暴涨，樊城平地积水五六丈深，关羽利用有利地势水淹于禁七军，并俘获于禁。另一将领庞德不屈而死。庞德与诸将在上堤避水。关羽乘船对他们发动进攻，用大船从四面向堤上射箭。庞德身被铠甲，手持弓箭，箭不虚发。将军董衡、部曲将董超等欲降，庞德立刻将他们斩杀。这样，庞德率领众将士从早晨力战至中午，关羽攻势更猛，箭用完了，双方就短兵接战。庞德对督将成何说：“我听说好的将领不畏惧死亡以贪图生命，大丈夫不毁坏名节以求得生存，今天就是我的死日。”庞德怒气横生，越战越勇，威猛异常，而水也越来越深，吏士无奈尽皆投降。庞德与另外三人乘坐小船往曹仁营中划去，但因水势太大，小船颠覆，弓箭遗失，庞德最终被关羽活捉。但庞德面对关羽却立而不跪。关羽对他说：“你哥哥在汉中，我可以任用你为我的大将，还不早早投降！”庞德大骂关羽说：“小子，什么叫投降啊！魏王带甲百万，威震天下。你们刘备庸才一个，岂是我们的对手！我宁为国家鬼，不为敌人将。”关羽一气之下将庞德杀死。曹操听说后，哀叹良久说：“于禁跟随我三十年，没想到临危处难，反而不如庞德啊！”
这一仗，关羽声名大振。曹操也极为担心许都的安全，甚至开始议论迁都的事情了。
打败于禁之后，关羽又将曹仁包围，曹操派遣徐晃救援。关羽乘船临城，包围数重，城内与外界断绝通道，粮食将尽，但救兵却仍然未到。曹仁激励将士，抱着必死之心抗敌。不久，徐晃救兵来到，水势也慢慢减退，徐晃从外部袭击关羽，曹仁才得以突围而出，关羽只好退走。
十月，曹操率军回到洛阳。这时，情况发生了急转。孙权与刘备之间因为荆州问题早就结怨深重，孙权屡次想要回荆州，都被刘备、关羽无端拒绝，孙权满腹怨恨。因此，当曹仁与关羽在襄阳大战的时候，荆州空虚，孙权便想和曹操联合，一举将关羽击溃，这样，一方面可以向汉室请功，一方面也可趁机夺回荆州。所以，孙权就给曹操写信一封，请求讨伐关羽，并说，待占领江陵、公安后，关羽自会迅速撤军，襄樊之围自解。孙权还告诉曹操，此事机密，千万不可泄露。否则，关羽会有所防备，事情的结果就很难预料了。
当曹操收到孙权书信的时候，曹仁正被关羽包围，情况十分危急。曹操以书信内容谘问群臣，大多认为应该保密，但董昭却认为，可以表面上答应孙权，实际上应该把消息泄露给关羽和我们被包围的将士，原因是：关羽知道孙权袭击其后路时，便会撤军自保，那么包围就会自行消除。因此，令两强相争，我们则坐待其弊，才是上策。如果不让关羽知道消息，一旦孙权得手，对我们不利。此非上计。此外，我们被包围的将士也应该知道这件事，如果他们不知道有救兵，粮食即将用完的时候，他们就会更加担心，一旦发生变故，将会导致极其严重的后果。而曹操这时也想让孙权和关羽相斗，从而获渔翁之利。所以，曹操将孙权的书信用弓箭分别射给曹军将士和关羽，被围的曹军将士得到书信之后欣喜异常，志气倍增。而关羽见信后却却犹豫不决，没有马上撤军。直到徐晃救兵来到之后，关羽才无奈而退，但为时已晚。
孙权一面告知曹操要袭击关羽后路，一面迅速派吕蒙安排军事。孙权充分利用了关羽的弱点，利用小将陆逊的智慧，巧妙骗过关羽，使关羽把全部精力都放在攻打樊城方面，而后方则战备松懈。这样，孙权一举夺下南郡、公安等地，待关羽从樊城撤退，回保荆州时，东吴大军已经将荆州全部占领，并在麦城将关羽父子杀死。
荆州回到孙权手中之后，整个形势也发生了根本的转变，战前，曹操曾答应孙权，事成后将江南诸地归孙权管辖，这样，孙权除了拥有江东之外，又占据了江南大部地区。刘备占领西南的益州，与曹操形成三足鼎立之势。
建安二十五年（公元220年）正月，曹操回到洛阳，孙权将关羽首级送给曹操，曹操以王侯之礼将关羽埋葬在洛阳。
当月，一代枭雄曹操病逝于洛阳，终年66岁。
曹操的一生，可以说是英雄的一生，平黄巾、战袁绍、克孙权、逐刘备，运筹帷幄，决胜千里，叱咤风云，天下无敌。既有安国富民之术，又有用人克敌之功，所以被后世评为“非常之人，超世之杰”。可以说，曹操当之无愧。