曹操得知劉備在漢中稱王，頓時勃然大怒。他立刻下令聚集全國的軍力，準備前往巴蜀攻打劉備。這時，司馬懿卻出麵勸諫說：“魏王不可因為一時意氣用事而親自遠征，如今小臣有一拙計，可令劉備在蜀自取其禍。”
曹操欣喜地說：“你有何高見？”
司馬懿回答：“江東孫權因劉備占據荊州不還，早已心生不滿；劉備因孫權接走孫夫人，至今不讓她回來，也對他素有嫌隙。現在隻要派一說客前往遊說孫權，使他出兵討取荊州。您則出兵討伐漢中，如此一來，劉備兩麵受敵，必定無法自救。”
曹操一聽，非常歡喜，便派遣滿寵為使，連夜趕往江東拜見孫權。孫權對他非常禮遇，滿寵熱誠地呈上曹操的信說：“魏王與您素來無仇，隻因劉備的緣故，導致兩家連年征戰不停，生靈塗炭。今日魏王差我到此，希望能約將軍取下荊州，而魏王則出兵襲擊漢中，頭尾夾攻，令劉備無路可退。”
孫權聽後，與謀士相議，眾謀士皆說這雖然是曹操的謀策，但仍有可行之處。於是孫權便設筵款待滿寵，並派人護送他回許都。
劉備在成都聽到曹操聯合東吳，準備奪取荊州，便立即請諸葛亮前來商議，諸葛亮說：“我早就料到曹操一定會出此策謀。吳中的謀士也一定會建議要曹操先令曹仁做前鋒。”
劉備焦急地說：“這該如何是好？”
諸葛亮說：“主上不妨先下令關羽，興兵取下樊城，以他銳不可當的氣勢瓦解敵人的士氣，如此可使敵軍聞之喪膽。”劉備聽了喜出望外，便派遣前部司馬費詩為使，命他送書前往荊州。
自從建安十三年（208年）以來，關羽便一直駐守在中原。在劉備積極開拓巴蜀時，他忠心地據守著荊州，驍勇善戰的威名遠近皆聞，震動了中原。當關羽在荊州接到劉備差人送來的書信後，便立即開拔前往襄陽，同時又派部屬糜芳鎮守江陵，傅士仁在公安屯守，監視著揚子江兩岸，防備吳軍趁機偷襲。
曹仁在襄陽城內防守時，忽然聽到傳報關羽親自帶兵前來攻打，曹仁大驚，想要固守城池，不理睬關羽的呼戰，但是勇將夏侯存卻頗為不滿地說：“我軍以逸待勞，自可取勝，難道你未聽過‘水來土掩，兵來將擋’這句話嗎？”於是，曹仁便聽從夏侯存的意見，囑咐參謀滿寵固守住樊城，率兵出城應戰。
關羽聽說曹兵前來迎戰，命關平和廖化兩名大將依計前往出擊。兩軍交戰不久，關平和廖化詐敗而逃。曹將夏侯存、翟元追殺了二十餘裏，忽然聽到背後鼓聲大作，喊聲驚天，曹仁心知不妙，唯恐中計，便火速下令班師折回，但卻被關羽等將攔住了後路，不消一刻，夏侯存和翟元都死在關羽的刀下。曹仁心存恐懼，趁勢逃回樊城，關羽也就進占了襄陽城。
曹仁退回了樊城，驚魂未定又聽說關羽率眾渡江前來攻打。曹仁一驚非同小可，便問參謀滿寵有何對策，滿寵回答說：“關羽的威武有若虎將，而且又足智多謀，千萬不可輕敵。據我看，目前權宜之計，唯有在城裏堅守。”
武將呂常憤怒地說：“我不同意堅守！你們這些書生貪生怕死，隻會紙上談兵！今日我隻請求帶兵兩千人，前往應戰就綽綽有餘了。”於是曹仁撥兩千名士兵給呂常，呂常帶兵來到江口，關羽出來迎戰。呂常的士兵被關羽的威儀所震懾，紛紛棄甲而逃，呂常製止不住，隻得親自交鋒。
曹仁在樊城內，看到敗兵們紛紛逃回，便差人連夜呈書給曹操。書中寫著：“關雲長破了襄陽，現在圍攻樊城甚急，希望能派遣大將前來救援。”
曹操接到信後慨歎著說：“關雲長威震中原，所向無敵。難怪連曹仁都要討救兵。”於是，立即加派於禁為征南將軍，龐德為征西都先鋒，率領七軍，前往樊城解危。
龐德和於禁屯駐於樊城北十裏的地方，以防止被關羽截斷後路。
此時已快到秋天了，連續降了幾天的暴雨。關羽令手下預備船筏，準備雨具。原來，關羽已經派人去堵塞襄江各處的出水口。於禁的大軍駐紮在險隘的河穀，天天陰雨不斷，襄江的水位一直高漲，等到江水暴發，就可趁機進攻樊城，於禁的大軍那時就成為江底的魚鱉了。
大雨不止，龐德急見於禁說：“如今大軍屯於川口，川口地勢甚低，近日來秋雨連綿，聽說關羽已將軍隊移到高地，又在江口準備戰筏，倘若江水暴漲，我們的軍隊就危險了，不如早日設法轉移陣地。”
於禁說：“這是不可能的事，你就不要杞人憂天了。”
龐德與於禁會麵後，當晚坐在營賬裏，忽聽到水聲如萬馬奔騰。龐德一驚，立即出帳察看，隻見河水排山倒海般湧入，大批的士兵都被卷入水中，求救聲不絕於耳。龐德連忙和於禁登上小丘避水。
將近黎明時，關羽帶領諸將搖旗呐喊，乘坐大船而來，於禁眼見四下已無退路，便棄甲投降。關羽擒獲於禁後立即領兵前往攻打樊城。來到樊城北門外，關羽勒馬揚鞭，大聲叫道：“你們這些鼠輩，現在趕快投降，可饒你們的小命！”
正說著，曹仁從城牆上往下偷窺，看到關羽身上隻斜披著一件綠袍，便立即召喚500名弓箭手，一齊發箭。關羽見箭如雨下，就忙策馬往後退。不料右臂卻被射中了一箭，翻身落馬。曹仁見關羽落馬，便引兵殺出城外。關平率領眾將與曹軍展開廝殺，曹軍不敵，又退回城中。
關平連忙和眾將商議：“父親身中毒箭，若損及右臂，將來如何出兵？不如暫時退兵回荊州調養一番。”關羽回到軍營，堅持不肯撤兵，而手臂上的毒瘡卻日見腫脹起來，動彈不得，隻好就醫。
大夫看了傷口後說說：“箭頭上有毒，毒素深入到了骨頭裏麵，應當割開手臂受傷處，刮去骨頭上的餘毒，然後這種病痛才能消除。”關羽便伸出手臂讓醫生開刀。當時關羽正好請了將領們宴飲，手臂上的血一直往下流，而關羽卻切肉飲酒，談笑自若。
關羽斬了龐德，擄獲於禁。曹操在許都聽到了這個消息，又驚又怒，便聚集文武大將共議說：“我早知關雲長智勇雙全，如今荊州、襄陽兩地被他奪走，於禁被擄，龐德被殺。倘若他一鼓作氣直接攻到許都來，該如何是好？我想不如趁早遷都為妙。”
司馬懿上諫說：“千萬不可如此，於禁軍敗乃受困於水禍，並非是關羽的戰功。今日關羽得誌，孫權定不服，可派遣使者前往東吳，令孫權暗中起兵攻擊荊州，等事成後，再割江南之地給他。關羽若聽到荊州受困，一定會班師而回，如此一來，樊城之危就可解除，我們也可坐享漁人之利。”其他部將也紛紛讚同司馬懿的計謀。這樣，一方麵可以解除危機，另一方麵不需勞師動眾去遷都。
曹操見部下都同意這個方法，就忙派使者到東吳去說服孫權，又派將軍徐晃前往阻擋關羽。孫權接到曹操的信後，告訴使者回稟曹操，願與魏王同修前好。
孫權送走了使者，立即會合文武大將共同商議。呂蒙上奏說：“如今關羽全力調兵遣將圍攻樊城，荊州的防衛力量一定很薄弱。我們趁此大好機會襲擊荊州，應該沒有什麽阻礙才是。”
孫權說：“我早就有意取下荊州，如今你既然如此有把握，那麽此事便全權委托給你，你趕快率兵出發，我一定鼎力支持。”
呂蒙拜辭了孫權，回到駐地陸口，卻聽到部下前來報告說：“此去荊州的沿岸，不到三十裏就設有一個峰火台。”呂蒙一聽，大吃一驚。他暗想，若真是如此，荊州的防守恐怕非常森嚴，難以攻取。我剛才在孫權那裏誇下海口，現在該如何交代。他思來想去，最後隻好對孫權稱病。
孫權聽說呂蒙臥病在床，心裏很不高興。定威校尉陸遜進言說：“呂蒙稱病，恐怕隻是一個借口。”
孫權說：“你既然知道其中有詐，不妨前往探視一下，便知究竟。”
陸遜領命連夜趕至陸口探望呂蒙，一見呂蒙果然麵無病容，陸遜笑著說：“呂公稱病，恐怕是由荊州沿岸的戒備所引起的吧。如今，我有一計可醫呂公的心病。”
呂蒙驚喜地說：“陸校尉所言正合我心，願洗耳恭聽。”
陸遜說：“關羽目中無人，自視甚高，所畏懼的隻有將軍一人。將軍你不妨托病辭職，將陸口一職轉交給別人，再派使者前往諂媚關羽，使他心生輕視。如此一來，他一定會盡撤荊州的軍備，全力攻擊樊城，我們就可趁此機會一舉取下荊州。”
呂蒙聽完此計，連聲讚許，遂稱病不起，同時暗中上書給孫權，盡言此計，並推薦陸遜前往代守陸口。孫權獲悉後非常歡喜，便立即拜陸遜為偏將軍右都督，代替呂蒙防守陸口。
關羽當時全心療治毒瘡，所以按兵不動，忽聽到侍從報告江東陸口守將呂蒙病況危急，孫權已另拜陸遜為將，代替呂蒙防守陸口。而後，陸遜又派遣使者來訪，關羽將使者喚入，指著使者大笑說：“孫仲謀怎麽這麽短見，竟然拜小毛孩為將？”使者跪在地上，呈上書信，信中的措辭極為謙卑。關羽讀後，仰麵大笑，命令左右收下了禮物，差遣使者回去。
使者回營報告陸遜說：“關羽很高興，看樣子他不會再有江東之憂了。”陸遜大喜，派人前往探聽，關羽果然中計，將荊州的軍隊全部發調至樊城。於是他便派人連夜趕去報告孫權，孫權立即召呂蒙前來商議，然後拜呂蒙為大都督，統帥江東幾路兵馬，並令族人孫皎在後接應糧食。
呂蒙親自率領精兵三萬，快船八十餘艘，令士兵都打扮成商人模樣。他一邊遣使送書給曹操，令其出兵截斷關羽的後路；一邊日夜兼行溯江而去，直抵潯陽江北。江邊烽火台上的守軍盤問時，吳軍便謊稱自己是做生意的，因江中浪大才躲避在這裏。守軍見他們都是商人打扮，也就不再多問，任由他們停船在江邊。到了深夜，吳軍偷襲烽火台，將守在江邊的劉備的士兵一網打盡，沒有損失一兵一將，吳軍凱旋地進駐荊州。
呂蒙在江陵登岸後，便下令要善待荊州的百姓，不取百姓任何物品，很快收服了民心。同時，原任官吏仍舊續用，等待孫權全權發落。
防守在公安的傅士仁和南郡的糜芳，一聽說荊州失陷，連忙緊閉城門。傅士仁和糜芳兩人深得關羽的信任，但他們對關羽的自大態度卻很不滿。他倆負責軍需的供給任務，偶有延誤，關羽便叱責他們，還威脅要斬殺他們。呂蒙獲悉其中的內情，便派使者虞翻前往招降。傅士仁和糜芳唯恐防守不周被關羽怪罪，就一同棄城投降了。
曹操派遣徐晃前往支持曹仁，徐晃由宛南下，到達襄陽附近的偃城時，曹操曾用飛矢傳書，射入樊城報告士兵們援兵已到。呂蒙進攻荊州時，曾經修書給曹操，表示願意彼此合作，共同討伐關羽，並囑咐他千萬不要將此事張揚出去，以免壞了大事，但是曹操卻仍然用飛矢傳書之計，將此事告訴樊城中的軍民，城中的曹軍為之一振。
關羽原本認為樊城已經唾手可得，所以聽到東吳出兵攻打荊州時，不願撤退。他還認為，江陵、公安有多位大將鼎力支撐，應該是沒什麽問題，不料卻聽到前去催糧的士兵回來報告說，傅士仁和糜芳投降東吳了。關羽一聽，怒火上升，箭瘡迸裂，昏厥於地。眾人連忙將他扶起，關羽長歎說：“我中了奸賊的計謀，如今還有什麽顏麵見大哥呢？”
管糧都督趙累說：“現在事情緊急，可一邊派人往成都求救，一邊從陸路攻取荊州。”關羽依從了他的話，便派人連夜趕往成都求救，並且自行領兵前往荊州，而留廖化、關平在後頭護隊。
關羽退兵，樊城的危機解除了。曹操按照先前的計劃，不追擊關羽，讓他和呂蒙互相攻擊，等待雙方兵力大傷，他再趁機坐收漁翁之利。
關羽率眾奔回荊州，行進之間，士兵們紛紛傳言荊州城內一片祥和，於是有許多人逃隊潛回城內。軍隊來到城外時，隻見城上白旗招揚，城裏的人大聲叫喊要荊州的士兵快點投降。一時呼兄喚弟，尋爺覓子之聲不絕於耳，於是軍心大變，皆應聲而去。關羽大怒，帶著殘兵從黃昏殺到深夜，卻無法突圍。
關平急忙勸道：“如今軍心已亂，無法久戰，當務之急應先撤守以待援兵，麥城雖小，還可屯駐。”於是關羽便帶著殘兵們退守到麥城。
趙累說：“此地距離上庸不過數裏，上庸現有劉封、孟達駐地防守，不妨迅速派人前往求救。若能得到他們的支援，再共同等待成都的救兵，如此就可穩定軍心。”
當時劉備的養子劉封和孟達共同防守上庸，聽說關羽兵敗，兩人馬上在一起商議。孟達勸說劉封：“東吳兵精將勇，且已收複荊州九郡。如今關羽隻擁有麥城小小彈丸之地，即使加上我軍的援助，也於事無補，不如托詞剛剛收複此城，民心未定，不敢輕易興兵。”
劉封說：“可他是我的叔父啊，我怎能見死不救？”
孟達大笑說：“將軍以關公為叔，恐怕他未必視你為侄。誰都知道，當初漢中王要立將軍為後嗣時，關公很不高興。後來漢中王即位，要立太子，向諸葛亮請教。諸葛亮以這事是家事為由讓他問關羽、張飛，可是關公認為將軍乃是養子，不能嗣立，就勸漢中王把將軍安插到上庸以杜絕後患，難道將軍不知道此事嗎？”
正在談論之間，突然侍衛傳報羽將廖化求見。劉封召他進來，虛應其事，不肯出兵相救，廖化大驚，跪地叩首說：“要是不肯出兵相救，關公就沒命了。”廖化極力懇求，劉封和孟達卻視而不見，拂袖而去。
關羽在麥城點算兵馬，隻剩三百餘人，城內糧草將要用完了。趙累說：“上庸救兵現在還沒到達，可能是劉封、孟達不願出兵相救。為今之計，不如棄此孤城，殺開一條出路。”
關羽聽從其計，遂留周倉、王甫同守麥城，而與關平、趙累，帶領殘兵兩百多名突出北門。行至初更時，忽見山凹處鑼鼓喧天，吳軍如潮一般湧來，關羽的坐騎被絆。他翻身墜地，一眼瞧見關平已被砍傷多處。關羽新傷舊傷遍體，已經力不從心。關羽與兒子關平被俘，後慷慨就義。關羽死時，年58歲。