劉備屈辱地請見周瑜之後返回夏口，此時諸葛亮已經自柴桑回到夏口駐地。他看到劉備歸來後默默不語，心中明白劉備定是遭到了周瑜的冷遇，遂勸道：“屬下此番在柴桑，張昭等人皆主和，唯魯肅和周瑜主戰，孫權方下定決心出兵。主公，周瑜為人雄烈英武，他領兵逆水擊曹，就是主公的最大益處。”
劉備當然明白其中利害，他本來要逃往蒼梧，之所以留在夏口，孫權出兵抗曹就是他的指望。現在周瑜領兵出征，雖對自己有些不敬，但與抗曹大計相比，其實為細枝末節，但他對周瑜僅領兵三萬有些疑慮：“周公瑾是否有些托大了？三萬人？如何能與曹軍數十萬人麵對呢？”
諸葛亮卻很信任周瑜，鼓勵道：“請主公放心，我以為可以信任周公瑾！曹操舍棄了他的馬步軍，讓他們登船而行，其人數雖多，水戰時有何用處呢？且荊州水軍精銳，此前由黃祖統轄，被周公瑾殲滅俘獲，現在順流而下的江陵水軍，如何能成周公瑾對手？”
劉備想想不錯，看來周瑜所恃，正是其率領的三萬能征善戰的水軍，心中就略微有些底兒，又征詢諸葛亮意見道：“公瑾在江麵上囑咐我，讓我召集人馬沿江而行。孔明，我聽說曹軍除了自江陵而下的大軍以外，另有一路人馬自襄陽或乘船或騎馬沿漢水下行，若是夏口空虛，這路自襄陽而來的曹軍會不會乘勢奪了夏口？”
諸葛亮讓劉備打消疑慮，依周瑜之計配合作戰：“主公，夏口還算堅固，可留下少量兵力交付劉琦鎮守。其餘兵力，包括那些水軍，不要再乘船了，可悉數沿江以步騎掩殺過去。屬下以為，待兩軍在江麵上相遇之後，曹軍必敗，那些乘船的步卒隻好上岸。這些年來，曹軍馬軍名揚天下，但他們到了江南水網縱橫地麵，就無用武之地。如此一來，主公率領的大軍就可以以逸待勞，卷地掩殺過去，那些經過的地麵，戰後就成為主公的轄地，孫權也會無話可說。”
劉備的情緒有些反複：“好呀！我們在隆中時，你可以縱論天下大計，今日戰場上，你還能在瞬息萬變中把握良機。”
諸葛亮的隆中之策中，為劉備定下了占領荊州、益州，再東聯孫權的大計，不料劉備兵敗長阪後萬念俱灰，竟然想渡過長江南逃到蒼梧，天幸魯肅突然出現，他挽留劉備，促成孫權與劉備的聯合，並形成抗曹聯軍。諸葛亮到了此時又隱隱地看到了自己“隆中對”的雛形，心中感恩孫權和魯肅，又燃起輔助劉備成就理想的熱望。
劉備聽從諸葛亮的建言，找到劉琦申以利害，然後盡遣自己和劉琦的轄下人馬，自夏口沿江向上遊開拔。
曹操大軍順流而下，他們自石首山啟碇後又下行了兩日，一團高興的曹操忽然接報，言說乘船的北方將士自登船後，大部分人皆有暈船等不適症狀，這日忽然又添新病，許多人身上起瘡瘙癢，嚴重之人甚至發熱胡語，以徐晃、滿寵所部患病最多。
徐晃和滿寵前往大樓船，向曹操請示如何進退，滿寵憂心滿滿，認為部下士卒如此狀態，隻怕對交戰不利。
賈詡臉色凝重，歎道：“此病就是所謂的瘟疫了。北人不耐南方潮濕與陰冷，由此身子不適，若群起發病，確實會影響戰力。”
曹操道：“我知南方多雨潮濕，心想在隆冬天氣許是會無礙，不料還是出現症候。公明、伯寧，你們可找荊州人氏詢問，他們久居此地，應當有良法。”
徐晃道：“蔡德喈得知北軍患病，數派荊州醫者入軍診治，但效果不大。屬下以為，不如讓那些病重者移舟上岸，再派人將他們送回豫州。相信他們隻要進入了北方地麵，病症便會減輕。”
曹操不許：“這如何可以？方今大戰之際，病重者北歸，再加上護送之人，需要減少多少兵力？且等戰後，再令他們北歸吧。”
徐晃繼續堅持：“末將以為，東行與孫權接戰，當以水軍為主，步卒僅為其次。若讓大量染病士卒隨行，勢必會拖累隊伍，且對水軍不利。”
曹操有些不滿：“公明為識機之人，為何在此小事上如此執拗？步卒有船可乘，就是染病也可在船上休息，讓他們下船北歸，此等不毛之地能利行走嗎？或者到了夏口以後，再讓他們下船不遲。”
賈詡見狀不出聲參與，心中暗暗想道：“曹丞相向來以納諫著名，為何在此次南征之戰中不願察納雅言？看來他北征烏桓之後心誌漸高，劉琮又舉州而降，使其心誌越發傲慢，也就聽不進外人之言了。”
曹軍船隊繼續東行，這日經過了烏林（今湖北省洪湖市東北）地麵，再往向前，依稀可見南岸有一片赤色的石壁。這裏江麵平闊，兩岸的堤岸都很平直，可以遠望後麵略顯橘黃的原野，這一片赤壁就很顯眼。曹操在樓船上欣賞這一片赤壁，覺得很有韻味，這時忽見最前方的船麵上有異動，很快，令他們驚動的原因傳到了樓船上：下遊迎麵開來一隻船隊，他們來勢洶洶滿懷敵意，觀其旗幟似為東吳水軍。曹操接訊後，他最初的反應就是愕然：怎麽了？孫權莫非還有膽子來主動迎戰嗎？
東來的船隊正是周瑜率領的東吳水軍，曹軍不耐煩去偵知東吳水軍的動靜，周瑜卻對出江陵之後的曹軍了如指掌，他看到烏林至赤壁一帶的江麵平闊，水流又緩，非常適合做伏擊戰場。於是，周瑜早數日就在這裏張網以待，構築好了伏擊陣地。周瑜自二十一歲就追隨孫策奔赴戰場，先是平定江東，繼而戰揚州、攻荊州，具備豐富的交戰經驗。東吳水軍在征戰過程中發展壯大，尤其是戰勝黃祖收歸荊州部分水軍後，其戰艦規模和水戰經驗，實為天下之首。
東吳水軍以艨艟和鬥艦為主，其中有艨艟四十艘，鬥艦三十艘。艨艟的船體狹而長，其以生牛皮覆背，敵方的矢石無可奈何，以其非凡的機動能力衝突敵船，並以左右前後的弩窗矛穴來攻擊敵人；鬥艦又稱戰艦，艦上四麵設有三丈高的女牆，半身牆下開孔，用以攻擊敵人。不言而喻，這兩種艦防護裝置極佳，從而保護了自己，給予敵方以殺傷，是水上攻擊力最強的利器。
曹軍水軍順流而行，蔡瑁、張允等水軍將領看到敵艦隻是驚慌一團，沒有給先鋒艦隊下達新的指令，所以其艦隊前鋒不覺就楔入了這樣設好的埋伏陣中。隻見周瑜紅旗招動，兩側埋伏好的艨艟艦和鬥艦殺入曹軍艦隊陣列中，硬生生地把曹軍的前隊隔成數段，後麵的曹軍大船隊頓時擁成一團，自赤壁至烏林的江麵上帆檣林立，不知道有多少艦船擁塞在此。
周瑜看到已經將曹軍先鋒船隊隔成數段，就下達了殲滅命令。隻見那些東吳的艨艟艦和鬥艦分出數艘繼續隔斷，剩下的船隻則不顧隊形，立刻插入曹軍船隊中亂行。不說曹軍的北方將士們從未見過這種打法，就是那些荊州水兵因為接仗經驗不多，見到東吳水軍的如此驍勇戰法已然呆了，他們亂作一團不知應對之策。荊州水軍的一艘五層樓船由曹操乘坐，加之艨艟艦和鬥艦不多，其他船隻與東吳戰艦接戰後立刻處於劣勢，須臾之間，曹軍的一艘大舡和數艘冒突艦被擊沉。
曹操乘坐的五層樓船可以觀看前方戰場，這些年來，曹操習慣於步戰和馬戰，他身處瞬息萬變的戰場之中，可以準確判斷戰場形勢並能及時做出對策，然他現在觀看前方的戰艦廝殺，如墜雲霧之中，難知其中詳細，不知如何來應對。
算起來，這是曹操有生以來參與的第一場水戰，他觀看前方戰事，隻見諸艦混成一團，遂向蔡瑁問詢。蔡瑁隨侍在其身邊，他畢竟了解水戰，知道這場遭遇戰對己方不利，且觀察戰事情況，顯然己方吃了大虧，於是回答道：“稟丞相，東吳水軍顯然在這裏早已埋伏，我軍蜂擁而來，隊列一時沒有展開。”
曹操見蔡瑁吞吞吐吐，不肯直說己方前隊已遭挫敗，就直言道：“你這樣說，就是我方前隊遭到圍殲，且已經吃了虧，是不是這樣？”
蔡瑁答道：“丞相說得對，我軍前隊已被分割，且這段江麵艦船已多，再調船來，隻怕難以突進。”
曹操明白了戰場形勢，凝目向兩岸觀望了一番，用手指向後方北岸，問道：“我們剛剛經過那段江岸，地名為何？”
“稟丞相，那裏名為烏林，是一個江邊小鎮。”
曹操道：“也罷，德珪將軍，孫權既然決心與我為敵，還敢主動迎戰，也不可輕視了。你速揮令旗，令船隊停止前進，可轉往北岸烏林集結，我們紮下營寨，就此與東吳對陣吧。”
曹操此時又想起徐晃的建言，心道前隊不利，後隊又多染病之人，若這樣混亂地戰成一團，自己的兵力再多也很不利，因而決心就地紮營。如此一來，自己的步卒到了岸上，其優勢立現，再加上江麵的船隊，孫權的那點兒兵力能撼動自己嗎？
蔡瑁聽令，傳令船隊稍稍後退，前往北岸烏林紮營。對於前方被分隔包圍的艦船，因為無法救援，隻好放棄。如此一來，東吳水軍基本上全殲了被圍的曹軍水師，曹軍遭遇了首敗。
周瑜讓程普統領步卒隊伍沿江開進，手下轄有淩統、甘寧、黃蓋、呂蒙、周泰諸將。淩統看到這場戰鬥分隔包圍甚易，曹軍未作抵抗就折頭紮營，從而很輕鬆地殲滅被圍曹軍，其臉色從凝重變得輕鬆，笑謂周瑜道：“諸將戰前皆被曹軍八十萬眾嚇破了膽，唯周都督不畏重壓，堅言可以一戰，現在首戰得勝，可見曹軍不過如此。”
周瑜搖搖頭道：“淩都尉不可輕敵！曹軍首戰挫敗，雖墮了誌氣，並未傷及根本。他們紮營烏林的命令，定是曹賊所下，他知道船艦對陣，他們不是對手，於是駐泊北岸再行紮營，還想與我們拚人力，拚步卒，這招數讓我難辦啊！不知道程都督領兵走到了哪兒？”
淩統道：“依腳程來算，估計程老都督未行到夏口。”
周瑜憂色上臉，他向烏林方向凝視了片刻，歎道：“曹賊識機很快，他下令上岸紮營，我們的水軍優勢就化為烏有。也罷，我們且在赤壁駐泊，再觀下步行止吧。”
曹軍在烏林上岸紮營，因為人數眾多，竟然連營十餘裏。過了一日，自襄陽出發的馬、步軍得知大營紮在烏林，遂向烏林靠攏，曹軍又增加數萬人。
曹軍得以安營紮寨，那些隨行的患病之人也得以喘息。曹操這時憶起徐晃之言，令他在軍中搜羅患病之人，對於那些經診治後有效果的人繼續留用，對於那些重病之人則收攏成一隊，然後向襄陽轉運，最終送回許都，最後被送走竟然達到萬餘人。曹操得徐晃稟報後歎道：“軍中有疫，太傷誌氣，這萬餘人躺在軍中，其他人如何有戰力？公明，我早該聽你建言。”
徐晃道：“南北有差異，北人如何在南方打仗，此前未有實踐，請主公萬分謹慎。屬下觀之前水戰，雖不明其中詳細，也知東吳水軍的艦船量和戰力戰法不容小覷。可惜屬下及眾將僅知馬步戰法，難明水戰，也就不能替主公分憂。”
曹操慨然道：“人若用心，天下再無難事！那周瑜現在統領東吳水軍，他起初也是熟悉馬步戰法，後來才熟知了水軍之技。不妨，我軍不過小輸一陣，今後還有能力碾壓東吳水軍。”
曹操又召來蔡瑁和張允，與他們共商水軍應對之法。蔡瑁到了此時才實話實說：“經此一役，我軍又損失艦船二十餘艘，其中還有九艘艨艟艦。今後再與東吳水軍相對，就處於劣勢。”
“哼，你們就是不損失這些艦船，難道與周瑜對陣就有優勢嗎？德珪啊，同樣是艨艟艦，雙方麵對時，你們為何就落在下風呢？可見人力才是關鍵。”
曹操的這番話說得蔡瑁和張允羞愧不已，兩人心中很明白，自黃祖兵敗水師覆滅之後，荊州水軍實力大為損耗，且士氣盡失，早就不是東吳水軍的對手。礙於顏麵，兩人一直不敢在曹操麵前直說己短，這場首戰虧輸之後，對水軍之事外行的曹操也瞧出了其中的關鍵。
於禁這時插言道：“多虧主公見機快，大軍及早靠岸紮營，使周瑜無可奈何，隻好也退到南岸紮營。”
曹操道：“紮營可保一時平安，然我來長江不為遊賞，是來討逆的，我日日紮營在此，難道孫權和劉備會束手就擒嗎？文則，你帶來的萬餘水兵到了長江之上，表現如何？”
於禁老老實實答道：“稟主公，他們入了長江，許多人開始暈船，自江陵來此，他們的暈船症候雖好一些，但讓他們在水麵上交戰，還是勉強不來的。”
曹操道：“這個孫權還是有些見識的，我當初認為他會如公孫康送來袁氏兄弟首級一樣，會把劉備送來以邀功，不料想他竟然和劉備做同了一路，還讓周瑜領水軍前來邀戰！我有些輕視他了。以眼前形勢，周瑜見我紮營，他們的馬步軍還不見蹤影，他斷不會主動攻擊。他不攻擊，我難道就日日紮營在此嗎？還是要想一個法子，早日打敗周瑜統領的水軍才是。”
於禁道：“我軍人多，無非不習水戰而已，若是想個法子，使他們能上船作戰，何愁眼前的這點兒敵人？主公，屬下這些日子一直在琢磨，北方之人不習水戰是因為暈船，而暈船的緣故在於戰船晃動。譬如主公所乘樓船，就比那些艨艟、鬥艦穩得多了，可見戰船晃動是因為船太小了。”
曹操認可於禁這個推論，遂頷首道：“是這個理兒。隻是造船不易，造大船更難，難有許多樓船啊！”
於禁獻計道：“造樓船太難，如今倉促之間，就是造些艨艟、鬥艦，也非一日之功。屬下這些日子想出來了一個法子，就是將那些運兵之船，包括大舡、民船，將它們用鎖鏈相連，上麵再鋪上木板，人們在其上如履平地，北方之人再無暈船之厄，若遇敵軍，其戰力甚於樓船。”
曹操並未當即表態，轉問蔡瑁、張允道：“文則為北人，不解水戰之事，難免異想天開，他這樣連船之法，可行嗎？”
蔡瑁為人比較持重，沒有貿然作答，張允沒有顧忌，他不讚成將船連成一串：“屬下以為不可，戰船要能靈活穿行，方有進攻之力。如於將軍所言，將船連成一串，其能壓浪當然可以平穩許多，然因此而失去靈活迅疾，如何能攻擊對方呢？”
於禁辯解道：“那些艨艟、鬥艦以及走舸，當然不必相連。需要連接者，就是那些運兵之船。”
曹操追問蔡瑁道：“德珪，你以為如何？”
蔡瑁內心對於禁的建言嗤之以鼻，心道又不是運送樹木和竹竿，有必要結成木排、竹排那樣的船排嗎？這些船排若是橫在江中操縱不便，定會成為敵方的攻擊之靶，又何談去攻擊敵方呢？但他知道曹操、於禁這些北人正是趾高氣揚的時候，自己又新敗不久，如何敢出聲反對呢？於是恭謹答道：“於將軍此法甚好，將運輸之艦相連，就成為江中的磐石陣地，再輔以艨艟、鬥艦的攻擊，我軍就穩持攻、防兩端。”
曹操明白，孫權深知自己的水軍天下無敵，他因此不出馬步軍，用己所長，所以欲降服孫權，非將周瑜率領的東吳水軍打敗不可。兩軍的赤壁首戰證明，靠荊州水軍，甚至加上於禁所率的萬餘玄武池水軍也於事無補。那麽於禁所獻此計，可以將戰船相連，使兵士在上如履平地，自己的水軍力量就可倍增。看到蔡瑁讚同於禁之計，曹操遂令蔡瑁和於禁共同施行連船之法。
蔡瑁和於禁於是傳令軍中鐵匠，讓他們日夜生火鍛鐵，以打造連環大釘。然後將大船和小船搭配，或三十艘為一排，或五十艘為一排，其首尾用鐵環連鎖；再伐來木頭鋸成厚板，在船排上鋪上一層。船排連成之後，曹操來到江邊觀其演練，隻見船排裏的各船拽起風帆，其在江中行走衝波壓浪，果然穩如平地。於禁盡遣北人登船演練，隻見他們在船板上踴躍施勇，並刺槍使刀，果然精神倍增，再無暈船之厄。曹操觀之，心中大喜，讚道：“於文則果然好計，此戰勝後，我有重賞。”
程昱觀之，心中有憂，向曹操建言道：“江河水戰自古有之，從未聽過有船排之法。於文則獻計將船相連，本意是想船穩易乘，然剛才演練之時，他們皆在船板上揮刀對練，要知在水麵上作戰，與敵相對的是敵方艦船，這些船排失於呆滯，其與敵對陣時，能行嗎？”
曹操歎道：“仲德想是看到了，荊州水軍根本不是周瑜對手，我若想降服孫權，非打敗其水軍不可。文則所獻之計，最緊要的就是短期裏將水軍壯大，為何不能嚐試一下呢？舍了此法，仲德還有其他新法嗎？”
程昱可以置疑連船之法，但讓他再獻新法也無計可施，隻好悻悻然作罷。
劉備帶領兩萬人沿著長江北岸行走，行到一個名為龍口的地方，斜對麵就是赤壁。他令隊伍駐屯在龍口，就在岸上觀看兩軍的水軍交戰。看到曹軍首戰不利，引軍烏林駐泊紮寨，就對諸葛亮憂心道：“曹孟德戎馬一生，甚是識機，他看到水戰不利，就上岸駐屯。唉，如此一來，戰事就轉為持久了。曹軍人馬眾多，我們這點兒兵力，如何能夠對陣？”
諸葛亮知道劉備自兵敗長阪坡後，信心大為受挫，就是與孫權達成聯合大計後，信心還是不足。
劉備又追問道：“我聽說程普帶領後續人馬沿江趕來，且已過夏口，其兵力多少啊。”
諸葛亮答道：“兩萬。”
劉備搖搖頭，歎道：“水軍三萬，再加上四萬馬步軍，能行嗎？孔明啊，你在隆中時，讓我經略荊州以為根本。現在荊州的南陽郡、南郡落入曹操之手，江夏郡的一大半兒歸了孫權，其江南三郡各歸其主，眼前的戰事並無優勢，我總覺得經略荊州，實在渺茫得很啊。”
諸葛亮道：“主公切莫憂心！主公能否經略荊州，關鍵在眼前一仗。曹操雖擁眾二十萬人，然難以戰勝周瑜轄下的三萬水軍。屬下相信，別看曹操來勢洶洶，終歸要敗下陣去。屆時，請主公以豫州牧的身份向皇帝上表，推薦劉琦為荊州牧，孫權也會顧及主公之麵，將所占荊州土地歸於劉琦。如此一來，主公不就成了事實上的荊州主人了嗎？”
兩人說話至此，劉備憶起諸葛亮當初交好劉琦的前情，感歎道：“還是孔明有前瞻眼光啊，你那時讓劉琦謀取外任以避禍，不久得為江夏太守。想不到我如今困頓之時，劉琦保有的江夏成為托庇之地。”
諸葛亮道：“劉景升屬意劉琮繼位，再有蔡夫人、蔡瑁等人攛掇，劉琦說什麽也沒有機會成為荊州之主，那麽劉琦保有一郡實力即為上策。主公說得對，屬下當時確實有視江夏郡為容身之地的考慮。劉琮成為荊州之主，如剻越、王粲、蔡瑁等人早有降曹之心，曹操一旦南攻，這些人定會說服劉琮降曹，屬下對於這個趨勢還是看得準的。”
劉備想到當時劉表將自己當成抵禦曹操南下的第一道屏障，且劉表對自己懷有戒心，心中不禁對死去的劉表懷有怨意。但現在又對劉表有悲憫之情，想想也是，劉表屍骨未寒，其子就舉州而降，他若地下有知，會是什麽感受呢？
諸葛亮繼續給劉備打氣：“請主公放心，孫權用周公瑾為都督，可謂得人，周公瑾為江淮之傑，深諳水陸戰法，此戰則打定水戰破敵的主意。他讓水軍在前，馬步在後，就是想水戰勝利之後，再讓馬步軍乘勝追擊，徹底將曹操逐出長江沿線。我們須密切觀察戰場形勢，一旦看到曹操有潰敗的跡象，立刻全軍壓上追逐潰敵。我們這樣做，也是為戰後謀取荊州土地預作準備。”
劉備明白諸葛亮話中含義，若是周瑜的水軍獲勝，再讓程普率領的東吳馬步軍去追敵，自己在破曹之事上未出力氣，如何在戰後討要荊州土地呢？他於是表態道：“曹操水軍若敗，我軍立刻全數壓上。這個周公瑾嘛，我與他僅在江中晤談片刻，總感覺他不是一個好相與之人，此人鷹視狼顧，又極端跋扈，今後少不了許多麻煩。”
諸葛亮沒有附和劉備之言，但他知道，周瑜和魯肅相比，確實不是一個好說話之人。
曹軍在烏林紮寨之後，一麵診治患病之人，一麵找匠人固定艦船，沒有絲毫往攻赤壁東吳水軍的意思。周瑜在赤壁營中很是焦慮，他派出多路細作到烏林打探曹軍動靜，這日又帶領眾將登上赤壁之頂，在那裏眺望烏林的曹軍艦船。
周瑜看了一陣，向眾人說道：“據多路細作來報，曹操覓來許多匠人，在那裏搭連艦船，說是今後北人可以在船排上縱躍跨馬，哈哈，不知曹賊聽從了誰的主意？”
淩統哂道：“這等蠢笨如牛的主意，當然是不明水戰的北人主張。我們現在是打仗，不是放木排的，搞了這些船排有什麽用？”
魯肅比較持重：“曹營中有荊州水軍將領，這連船的主意到底是何人所出，亦未可知啊。此前水戰中沒有船排出現，這船排在交戰時到底有無用處，隻有檢驗後方才知道。”
“曹軍一觸即退，並結營江邊，若這樣長期相持，於我不利。他們現在連接戰船，顯然是尋思進攻之法，隻要想來接戰就是好事兒。”周瑜微一凝神道，“子敬說得對，其船排有何作用，須接戰後方才知道。公績、幼平、公覆，你們三人率領艨艟、鬥艦前往曹營去打一打，以摸清其底細。記住，你們接戰後即退，不可纏鬥太深。”
淩統、周泰、黃蓋三將躬身接令。
十一月初三辰時，江麵上風平浪靜，天上也為晴空，淩統三將率領東吳水軍的所有艨艟、鬥艦，自赤壁泊位啟碇向烏林行去。這些戰船向為東吳水軍的突擊主力，它們行在江麵上保持隊形，數十艘艦隻前進速度淩厲，似一蓬箭雨向對岸襲去。
曹營觀敵瞭陣之人發現了對麵的異動，立刻吹響號角示警。蔡瑁和張允早就嚴陣以待，立刻放出船排向敵艦迎去，那些殘餘的艨艟、鬥艦則緊緊護著船排兩翼，就此結成了一個龐大無比的船隊。當雙方麵對的時候，曹軍船隊規模要數倍於來襲的敵方船隊。
雙方甫一交戰，船排還是顯示出了其巨大的好處。艨艟、鬥艦是水軍的突擊艦種，倚仗其良好的防護之力避敵箭弩，然後靠近敵艦殺傷敵人，並利用其機動性尋找空隙來衝突敵船。現在麵對著闊大的船排，艨艟、鬥艦瞬間變成一片支離破碎的小扁舟，其衝擊力全無，當企圖靠近船排之時，船板上的曹軍士卒手持長槊困住敵艦，那些弩箭手則覷準船體上開有的窗、穴，將弩箭射入。周泰統轄的一艘鬥艦不識利害，被船排手持長槊的士卒齊力卡死，使鬥艦動彈不得，射入的箭弩如雨，隻聽哀號聲連連，這艘鬥艦顯然被廢了。
好在淩統三將早就奉了周瑜的將令，此番來襲誌在摸底，因而不與敵方纏鬥太久。隻聽淩統所居的旗艦上發出一長二短的三聲號角聲，正在交戰的東吳艦船聞此聲音，立刻脫離戰場，齊刷刷地逃離船排上的箭弩發射範圍。
曹軍在兩翼掩護的艨艟、鬥艦見此情景，深知自己不是東吳水軍的對手，也就不刻意追趕。由是，淩統三將得以從容收攏船隊，甚至還有大致模樣的隊列，然後渡過江幹回歸赤壁。
曹操在岸上高台觀看了這場交戰，看到東吳艦船起初全力進攻，然而遇到船排之後猶如陸上戰車遇上了高牆，頓時被反彈回去。他心中大喜，回視賈詡、程昱、毛玠等人道：“於文則此計大妙，這樣簡單地將船艦相連，其戰力倍增。哈哈，這些東吳艦船退回後，想那多有妙計的周瑜定會苦思破解之法。”
賈詡則提醒道：“觀敵方戰艦未全部遣出，且其接戰後一觸即退，周瑜似為試探而來。”
毛玠也道：“周瑜行事最為謹細，其小勝後不會得意忘形，麵對我方大軍定會謹慎萬分。屬下認可文和公之言，周瑜此來就是專為試探我軍虛實。”
曹操不屑道：“我與其接戰後水軍不利，且軍中又有疾疫流行，我近期不打算再與其交手，就在烏林暫作休整，且待冬去春來，再謀進取。現在有了這船排之法，再加上岸邊連營數十裏，周瑜別說來試探，就是傾盡全力水陸來攻，我也不懼。”
程昱道：“據細作來報，孫權和劉備近來頻聚來往，似乎已做同了一路。主公，劉備有名聲，孫權有實力，他們若聯為一體，亟須重視啊。”
曹操不作理會：“仲德啊，你累累勸我要重視孫劉聯手。不錯，劉備有些虛名，但他現在如喪家之犬一樣，名聲又有什麽用？孫權會看重這些名聲嗎？我始終以為，孫權不會決心以我為敵，這孫劉聯盟就是一個虛活兒。”
程昱心想，孫劉聯軍已成，且與孫權的水戰已開打，曹操直到現在還不相信孫權、劉備會真正聯手，不知一向睿智敏達的曹操，為何今日如此執拗不聽人勸？程昱又想事不過三，自己已經兩番提醒曹操重視孫劉聯軍，奈何他堅決不聽，程昱也隻好作罷。
淩統三將返回駐地，周瑜其時在江中的樓船上觀看了雙方交戰的實境，所以不需要三將詳述交戰的詳細細節，僅詢問三人對船排的看法。
淩統道：“船排橫在江麵，若以艨艟、鬥艦與其相攻，因船體小不是對手。想不到曹賊還想出此招，這樣就將尋常的輸物之船和民船改造成了戰船，有點鐵成金之妙。”
周泰歎道：“是啊，長江之中戰船素以樓船為大，不料曹賊將三十、五十艘船連起來，就成為一個龐然大物，樓船在其麵前也成了小船。末將仔細看了，若破船排，須斬斷相連鐵索。請周都督精選匠人鑄成利斧，再訓練突擊登船之人，方為正途。”
周瑜道：“你們兩人近身攻擊船排，都吃了一些苦頭，以致滿腦子所思，皆是如何破解船排之法。公覆，我見你始終不與船排接近，所以返回駐地後，你所轄兵士無一受傷，你有何思呢？”
黃蓋道：“周都督戰前言明此戰僅為試探，而非殺傷敵人，故屬下僅率艦佯攻，達到調動敵人的目的之後，再細觀敵方動靜。屬下以為，這些船排雖有平穩之功，載人載物量巨大，然水麵交戰不是運人載物，最應該以靈動見長，這樣才能主動地攻擊敵人。屬下以為，船排難以駕馭，又不能靈活轉彎，故其不是戰船！”
周瑜頷首道：“公覆說得對，我們以船艦相攻，這些船排方才有用；若任船排主動尋敵，它們如何能追上艨艟艦？”
黃蓋道：“對呀，這些船呆滯難駕，又轉彎緩慢，若到江中水流急處轉彎，早被水流衝得七扭八歪，其毫無用處。”
淩統道：“公覆說得有些道理，然曹賊並未將船排看成進攻武器，他其實僅僅想將船排橫在江畔以為防守陣地，若欲攻之，其在江畔將船排一字排開，再加上岸上連營的弩箭支持，實在難以攻克啊。”
黃蓋笑道：“原來公瑾也注意到岸上的木柵連營，這樣就好。周都督，屬下剛才說了，其船排以鐵鏈相鎖，穩是穩了，然失於呆滯。其不出戰時，就在江邊一字排開，與岸上木柵連營成為一體。屬下今日願獻一計，請周都督定奪。”
周瑜腦中靈光一閃，接口道：“木船、木柵，又移動不易，公覆所獻之計，莫非與火有關嗎？”
黃蓋鼓掌道：“還是都督見機最快！不錯，那些船排一字排開，其後連木柵營寨，若將打頭的船排燃起，方今隆冬之時，江麵上最多偏北東風，其風助火烈，定可自東向西沿岸燒去，曹軍若失了船艦和營寨，僅餘一些無鬥誌的步卒之兵，他們在泥濘的江北之地上奔逃，還有戰力嗎？”
黃蓋此計可謂凶狠，他先燒了曹軍的船艦和營寨之後，再對燒得棄寨而逃的曹兵乘勝追擊，這樣可以將曹軍勢力逐出江漢地麵。黃蓋說完了其計，周瑜沒有當即表態，淩統等人則心想：一場轟轟烈烈的南北大戰，難道用一把火就可輕易地結束嗎？
淩統提出了疑問：“公覆此計果然精妙！我隻有兩點不明，一者，曹軍防守嚴密，他如何肯讓你輕輕巧巧到船排上放一把火？二者，隆冬之時往往北風甚勁，如何有偏北的東風助你？”
黃蓋道：“赤壁至烏林的江道，自東北方向斜向西南，欲燒曹軍駐泊的船艦和連營，純東風不行，非用偏北一些東風才行。方今隆冬之時，西北風、北風、東北風交替吹來，若尋偏北的東風，並不難辦。至於如何去點火……”
周瑜此時截過黃蓋的話頭：“若想順利去曹營點火，可用詐降之計。我想好了，曹賊近來平定北方，又不費吹灰之力得到南陽郡、襄陽和南郡，正是趾高氣揚之時。他給主公發來檄書，實指望主公也如劉琮一樣，束手舉江東而降。那麽兩軍對陣之時，我軍有將領懾於其勢而請降，他並不懷疑。諸位還記得嗎？官渡之戰正是緊要之時，張郃請降促使袁軍潰敗，現在我方水軍強於曹軍，若有水軍將領向其請降，就可改觀眼前的戰局。”
魯肅讚成周瑜的分析：“不錯，曹賊這些年在用人方麵很是自負，剛剛還作歌道，說什麽‘周公吐哺、天下歸心’，則我方有將領前去投降，他不會懷疑，定欣然納之。”
周瑜道：“嗬嗬，曹賊自比周公，可見其賊心不死。嗯，就是這樣，若詐降成功，屆時由詐降將領率領船隊前往曹營乞降，船隊載滿引火之物，曹賊定不為備。公覆說得對，一定要選一個偏北東風的日子，屆時引火放船，大事濟矣。”
眾人見周瑜在談說之間，就將破曹大計籌謀完成，心中皆佩服萬分。周瑜經過考慮，決定讓黃蓋向曹操詐降。
周瑜又問劉備和程普的駐屯情況，並令他們將屯營向前移動，以利他們看到水軍得手後，可以快速前出以掩殺曹軍。
黃蓋派人過江進入曹營遞上降書，曹操接書後閱讀，隻見其中寫道：“蓋受孫氏厚恩，常為將帥，見遇不薄。然顧天下事有大勢，用江東六郡山越之人，以當中國百萬之眾，眾寡不敵，海內所共見也。東方將吏，無有愚智，皆知其不可，惟周瑜、魯肅偏懷淺戇，意未解耳。今日歸命，是其實計。瑜所督領，自易摧毀。交鋒之日，蓋為前部，當因事變化，效命在近。”
曹操將黃蓋降書讀了數遍，心中存有疑問，就將送信人召入帳內詢問道：“黃公覆早奉孫堅，又隨孫策和孫權，向以忠心聞名，他何以就想降了？莫非為詐降嗎？”
來使說道：“黃都尉早年隨破虜將軍和討逆將軍時，隨兩位主人南破山賊，北逐董卓，屢立軍功。此後討虜將軍僅信任周瑜、魯肅等人，漸至跋扈，現在竟然不自量力，要以弱兵來拒丞相大兵，黃都尉為保破虜將軍創下的基業，特來乞降。黃都尉還讓小人懇請丞相，希望看在討虜將軍被周瑜蒙蔽的份兒上，今後還要保有討虜將軍的名號。”
曹操見來使不卑不亢，侃侃而談，因問道：“你在黃公覆轄下任何職？”
來使說道：“小人為黃都尉的帳下親兵，沒有職務，今日能夠得見曹丞相尊顏，實屬有幸了。”
曹操歎道：“一個親兵就能不辱使命，誰說江東之地無人呢？如你所言，黃公覆所以願降朝廷，還是念著孫家的恩情了？”
來使拱手言道：“黃都尉多次對小人說過，朝廷在討逆將軍遇難後，立刻冊主公為討虜將軍兼領會稽太守，其中又多為曹丞相之力。孫家能有今天，正是因為替大漢出力積功所致，若一旦扯了反旗，前功盡棄，將墮入萬劫不複之境。黃都尉之所以願歸順朝廷，其實存了這點私心。”
“事主以誠，焉為私心？孫文台有仆如此，亦當含笑九泉了。”曹操心中早就存有孫權應當望風而降的本心，不料周瑜領兵來拒，頗出他的意料。若如眼前這位來使所言，孫權是受了周瑜、魯肅等人的蒙蔽，不得已而抗拒，他頓時釋然。
這位來使有膽識，又有辯才，一番話說得比黃蓋之書更為詳盡，把黃蓋欲降之意說得更為透徹，使曹操釋去了心中的一絲懷疑，他於是讓來使向黃蓋轉達自己的口諭：“公覆若如信言，除了保留孫權的封號之外，另授公覆以官爵。”曹操還約定了黃蓋歸降的信號：舉火為號。因為周瑜沒有確定進攻的確切日期，他們也無法確定具體歸降日期。
來使施禮後欲退出，曹操此時含笑說道：“你很好嘛。待你隨公覆歸順之後，就不用做公覆的親兵了，來我身邊謀個差使吧。我在鄴城新頒了《求賢令》，不問出身唯察賢能，你到我身邊定有大用。”
來使再行拜禮，口稱：“小人拜謝曹丞相。”可惜此位使者回到對岸後，從此再無出麵的機會，曆史也湮滅了其姓名。
黃蓋令人取來艨艟二十五艘、鬥艦十六艘，令匠人拆去其上覆的牛皮，再將幹燥的蘆葦幹柴填滿其中，僅餘下槳手和舵手的身位。這些薪柴裝得又實又高，然後逐層混入魚油和牛油等物，薪柴的最上層鋪上了硫黃、焰硝等引火之物，最後再用青布油單遮蓋。
周瑜和魯肅等人察看了黃蓋製成的火船，周瑜讚道：“我雖因此失了數十艘艦船，隻要東北風遂意，就可燒了曹營，以小博大啊。”
魯肅觀看艦船中槳手、舵手身位，憂心說道：“這些引火之物如此熾烈，一旦火起，他們能全身而退嗎？”
黃蓋道：“不妨。每隻艦船後麵皆係有走舸，這些槳手、舵手皆為會水之人，一旦火起，他們躍入江中再尋走舸，可保萬全。”
“如此一來，萬事俱備，唯待東北風起了。公覆，你留心風起。至於進攻時辰，最好選在夜半之後，當此之時，其連營士卒正在酣睡，火攻之效最著！”
隆冬之時，往往晴好數日之後，就有寒流自北方襲來。到了十一月甲子日黃昏之時，有風自北方卷地而來，黃蓋帳前插有長竿，上係彩色布帶，以辨風向，黃蓋驚奇地發現，此番北風從東北方向刮來，他不由得喜形於色，三腳並成兩步去找周瑜。
周瑜其時也在帳前觀風辨形，看到黃蓋前來，喜道：“此風向甚合我意，按常理度之，此風夜半過後逐漸增強，可達極致。公覆兄，我們就子時出發吧。”
主帥下令，東吳水軍於是全體動員，皆在船艦上各自位置待命。周瑜另派出兩路信使，自是傳令劉備和程普率領步卒隊伍摸黑前行，以到達一個合適的攻擊位置。
子牌時分，東吳水軍啟碇離開了泊位。船隊很快到了江中心，黃蓋指揮這四十一艘火船排好隊形，然後令眾船扯帆而起，此時偏北東風正勁，這些船帆瞬時鼓脹，撐得船艦如飛地向烏林駛去。當船兒剛剛撐起了風帆，黃蓋又令各火船的船頭上打起火把，黑暗的江麵上頓時燃起了一蓬篝火，其由遠及近，漸向北岸漂來。
曹軍水軍被江中的動靜驚擾，蔡瑁、張允和於禁紛紛約束轄下，讓他們持械在各自船上嚴陣以待。曹操此時從帳中來到岸邊觀陣，他看到正飛馳而來的火把，微微一笑道：“黃公覆果然為信人！說好的以火為號，他依約來了。”曹操傳令三位水軍將領，讓他們做好受降的準備。
程昱還是瞧出了蹊蹺，諫阻道：“主公，黃蓋若來投降，為何選在夜半之時？現在偏北的東風正勁，萬一黃蓋詐降，他們再行火攻，如何是好？”
曹操還是深信黃蓋會來投降，斥道：“黃公覆為東吳部將，如何能確定進攻時辰？仲德，你不用說了，待會兒自見分曉。”
可惜下麵的場景，就非曹操所願了。隻見那些火把叢到了離曹營約有二裏許的位置，那些火把的光芒忽然變大，本來單隻的火把化成一團巨大的火芒，進而又連成一片火海。這片移動的火海在風的吹動下，直奔曹營而來。
程昱見勢不好，就扯起曹操跳下戰船，並大聲喊道：“主公速退，周瑜果然用火攻之法。其火船及岸定會焚了我方駐泊之船，並會危及岸上連營。”
曹操此前多遇危險關頭，其逃功也相當熟悉。他聽到程昱言語，也知此番上了黃蓋的詐降招數，當此之時，唯有逃脫火之厄，方為正途。
火船依次被吹到岸邊，那裏排好的船排等物就瞬間燃燒起來。就見風助火勢，煙炎張天，曹軍水兵奪路而跳，他們大多數未跳到岸上，隻好跳入江中，其中又有大半人被燒死和淹死。
那些船排此時體現了穩定的好處，被點燃後一動不動，任憑火勢愈燃愈大，火苗兒被風勢吹低了身姿，轉眼又將岸上的木柵連營燃起，睡夢中的士卒睜眼看到遍地的火光，隻好奪路而逃。他們在火光中不辨東西，又有不少人跌落江中，北方之人會水者不多，其落水之人多被淹死。
周瑜在江中心看到火攻奏效，立刻下令眾船揚帆，並擂鼓大進。岸上的劉備和程普聽到擂鼓聲，明白這是周瑜下達進軍命令，遂下令屬下也大張火把，兩隊齊頭並進。
曹操被眾將簇擁到岸北的一處高岡上，看到自己的水寨和陸寨成為一片火海，又聞東西的江上、岸上喊殺震天，明白自己的大勢已去，遂歎道：“兵敗如山倒，是景也。”他下令蔡瑁等人將未焚之船也點燃了，然後下令引兵向江陵退去。