赤壁之战后,曹操回军北方并将兵锋指向关中、凉州一带,而刘备和孙权的联盟也继续发挥着作用,但是三方围绕荆州归属问题的争端并没有因此结束。特别是刘备通过武力夺得西川和汉中(郡名,今陕西汉中东)之后,已经形成横跨二州(益州和荆州一部分)的大势力,对长江下游的孙权构成极大威胁。
同时,刘备发任的荆州最高指挥官关羽对孙权出言不逊,惹得孙权震怒,发誓要夺回荆州。建安二十四年(219年),关羽发动襄樊战役,孙权抓住有利时机和曹操达成短期的军事同盟,并且起用吕蒙为大将,迅速完成对荆州刘控区的占领。孙、刘联盟破裂,刘备也因此开始准备东征,只是由于称交工作尚未完成而迟迟没有动兵。
曹魏黄初二年(221年,蜀汉章武元年),刘备在草草完成称帝、封臣等活动之后,不顾赵云、秦宓等人的劝阻,仓促下令开始东征。在部署上,刘备以白帝城(四川奉节县东白帝山上)作为本阵,以江州(重庆市嘉陵江北岸)作为后援基地(由赵云负责),沿着长江三峡推进,前军大约有四五万人。刘备以冯习为大督,负责前军各项工作;又令张南为先锋,辅匡、赵融、廖淳、傅彤等将领为别督,接受冯飞节制;同时命令黄权总督江北诸军防备曹魏,吴班、陈式总督水军联合东下。刘备自己则亲率中军为诸军接应。
从战略部署上看,刘备明显犯有不少低级错误。首先,沿三峡步步推进本身就不明智,因为这就等于使自己的优势兵力无法集中,反而像长蛇一样一字摆开,很容易让敌人从中路突破;其次,所指派的将领(特别是前部大督和先锋)大多属于无名之辈,不但不能起到威慑作用,反而会坚定敌方斗志;其三,将江南和江北两个战区分开,并且缺少接应,一旦某个战区失利,另一个战区就很难独自作战,甚至连回军都不可能;其四,没有营建有利的外交环境,随时可能遭到曹魏进攻,所以不但马超、魏延等名将无法调离北方防线,还必须分兵防魏。
刘备不断派人找吴军主力决战,陆逊概不理睬,仍然坚壁固守。刘备无奈,加之天气闷热,便命令军队从巫峡建营直至夷陵界首,凡五十余营、四五百里。刘备本意是通过连营来固守已经到手的高地,以便更好地应付陆逊的持久战术,设想是美妙的,但是他犯兵家之大忌而出此险着,实在是太轻敌了。此时的陆逊早就只待时机进行全面反攻了。
第三阶段(222年闰六月至阴历八月):蜀汉军由于战线过长和沿途布防,前线军队大约只有不到4万,加上刘备连营数百里,更是分散了兵力。闰六月,陆逊用火攻展开了吴军的第一次反攻,以密集兵力消灭了蜀汉的军锋,斩杀汉军先锋张南。
随后,朱然、韩当等将领和防守夷道的吴军孙桓部相配合,对汉军进行两面夹击。朱然先切断汉军退路,刘备慌忙逃命,结果被潘璋在涿乡(夷陵以西)痛杀一阵,遭到重大损失,史称涿乡歼灭战。刘备经此一役,已经完全丧失了斗志,仓皇中率领残部向江北的黄权部靠近,并且在马鞍山(湖北宜昌西北)据守,试图抵挡吴军反攻。但吴军诸将的英勇冲锋使汉军顷刻间土崩瓦解,溃散而逃,刘备只得退缩到秭归,准备收拾残部。
然而陆逊不给刘备任何机会,乘胜追击,主力直指秭归,吴军孙桓部则插入夔道(三峡夔巫角南岸一带),切断了汉军的归路。刘备听得这些消息后,立马像前半辈子常做的那样弃军而逃,汉军遭到全歼,辎重也损失无数。吴军继续他们狂风骤雨般的攻势,一直“送”刘备到白帝城下。此时,赵云率部入援白帝城,陆逊也担心曹魏南下,所以下令撤军,夷陵之战结束。夷陵之战最后解决了荆州归属问题,吴国占据荆州、蜀汉保有西川,两国形成了一种均势。而同时两国联盟又和大国曹魏保持了一种相对的均势,所以曹魏几十年间一直采取守势,不敢贸然兴边事,战后三方的版图也是基本稳定不变。故而可以说,夷陵之战才最终确立了赤壁之战以来的鼎足三分之局