建安十三年(公元208年)十一月的一個夜晚，果然颳起了東南風，而且風力很大。周瑜立即命令黃蓋按計畫出發。黃蓋帶領著一支火攻船隊，向曹操的水寨急速駛去。船上裝滿了澆了油脂的蘆葦和乾柴，外面圍著布幔，加以偽裝，船頭上插著旗幟，另外，預備一些輕快的小船，系在船尾，以便放火之後換乘撤退。駛在最前頭的是10艘衝鋒戰船。這10艘船行至江心，黃蓋命令各船張起帆來，船隊前進得更快，逐漸看得見曹軍水寨了。這時候，黃蓋命令士兵齊聲喊道：「黃蓋來降！」曹營中的官兵，聽說黃蓋來降，都走出來伸著脖子觀望。黃蓋的船隊距離曹軍水寨只有二里路了。黃蓋命令「放火」！號令一下，所有的戰船一齊放起火來，就像一條條火龍，直向曹軍水寨衝去。東南風愈刮愈猛，火借風勢，風助火威，曹軍水寨全部著火，「連環戰船」一時又拆不開，火不但沒法撲滅，而且越燒越旺盛，一直燒到江岸上。只見烈焰騰空，火光衝天，江面上和江岸上的曹軍營寨，陷入一片火海之中。曹軍士兵被燒死的，被淹死的，不計其數。周瑜在南岸望見火起，知道黃蓋已經得手，立刻指揮快速戰船，向曹軍全力猛攻。這一仗，孫、劉聯軍把曹操的大部人馬殲滅了，把曹軍所有的戰船都燒毀了。
在煙火瀰漫中，曹操帶領著殘兵敗將，向華容(今湖北省監利縣西北)小道撤退。不料中途又遇上狂風暴雨，道路泥濘。簡直沒法通過。曹操命令所有老弱殘兵，找來樹枝雜草，鋪在爛泥路上，騎兵才勉強地走了過去。可是那些老弱殘兵，被人馬撞倒，受到踐踏，又死傷了不少。劉備、周瑜的軍隊水陸並進，把曹操一直追趕到南郡(今湖北省江陵縣境內)。經過這次大戰，曹操元氣大傷，兵員損失了一大半。他只好留下一部分軍隊防守江陵和襄陽，自己率領殘部退回北方去了。
赤壁之戰是奠定三國鼎立局面的決定性戰役。曹操經過這次挫敗，勢力局限在北部中國，再也無力大舉南下；戰後，孫權在江東的統治鞏固了；劉備乘機佔有荊州，後來又向西發展，佔領了益州(今四川省)。建安二十五年(公元220年)，曹操死後，他的兒子曹丕廢掉漢獻帝，自己當了皇帝，國號魏，建都洛陽。第二年，劉備也在成都稱帝，國號蜀漢。八年以後，孫權在建業(今南京市)稱帝，國號吳。三國鼎立的局面終於形成了。
曹操是三國時代的大政治家、大軍事家，很會用兵，打起仗來，一向勝多敗少。可是赤壁一戰，卻輸得這樣慘，這是什麼緣故呢？
在赤壁之戰以前，曹操連年打了許多勝仗，消滅了許多割據勢力，實力越來越強大。在這種順利情況下，他對自己軍隊的力量，對自己用兵的長處，都估計過高；對自己軍隊的弱點，對自己用兵的短處，對孫、劉聯軍的勇氣和力量，都估計過低。這種驕傲輕敵的思想，是曹操失敗的根本原因。在作戰部署上，曹操不能因時因地制宜，而是以己之短去攻擊對方之長，把自己的弱點暴露在敵人面前，等於伸著脖子讓人打耳光。這也是他失敗的重要原因。
孫、劉聯軍方面，由於周瑜、諸葛亮等人能夠正確分析形勢，確定了聯合作戰、共同對敵的方針；在軍事指導上，充分估計了聯軍的勇氣，看清了曹軍的弱點，能夠以己之長去攻擊對方之短，從而贏得了這場戰爭的勝利，在我國古代戰史上寫下了千古傳頌的光輝篇章。