曹军驻扎在赤壁（今湖北嘉鱼县东北），隔江和孙刘联军对峙。然而，孙吴部将周瑜派部下黄盖假装投降曹操，带着十艘战船，船上装着灌了油的柴草，趁东风大作的时候向曹军发起火攻。曹军战舰因为锁在一起，一时无法解开，水军顿时化为灰烬。而此时陆军则因为瘟疫流行，战斗力下降，曹操不得退兵。
赤壁之战后，全国形势发生了变化，局势进入孙、曹、刘三足鼎立的状态。公元220年，曹操之子曹丕废掉汉献帝自立，国号为“魏”，都城为洛阳。刘备乘机占据了荆州大部分地方，又向西发展，在公元221年，也自立为帝，国号为“蜀”，建都成都。孙权则巩固了在长江中下游的势力，公元 222年称王，国号“吴”，都城为建业（今南京）。