黃忠大軍攻打定軍山，夏侯淵英勇守城，請求曹操率軍火速救援。曹操假意發兵救援，實則已經放棄。定軍山失守，大將夏侯淵被黃忠斬殺。劉備大喜，決定三軍齊發漢中，與曹操決戰。曹軍陷入膠著，曹操無奈，傳“雞肋”為口令。楊修猜透曹操意圖，并告知旁人收拾行裝準備回許昌。曹操大怒，斬殺楊修。翌日，曹劉兩軍開始了歷時數日的決戰。戰局對曹軍愈加不利，曹操頭疼病犯，司馬懿下令撤兵許昌。劉備府內，眾人擁戴劉備稱王，劉備的威望達到了頂點。而諸葛亮卻對眾人的忘乎所以感到前所未有的憂慮。關羽也被劉備的勝利所鼓舞，決定趁勢攻打樊城，與劉備南北呼應。北征之前，關羽錯誤地命糜芳，傅士仁守南郡、公安兩要害之地。樊城曹仁告急求援，曹操命于禁、龐德率七萬大軍前去支援。
東吳孫權接到曹操來信，希望其派兵襲取荊州。吳將陸遜獻計，使孫劉兩家再結秦晉之好，以求荊州。諸葛瑾前來提親，被關羽拒絕。關羽決定調走荊州全部兵馬進攻樊城，荊州空虛。孫權命呂蒙率江東水師趁機攻取荊州。關羽首戰失利，身受箭傷。關羽查看龐德軍陣，決定放水破敵，關羽大勝。關羽箭傷復發，華佗前來為其療傷。關羽命華佗刮骨療傷，關羽堅毅令人感嘆。呂蒙在江邊視察軍情時，突發疾病。孫權命陸遜臨時接替大都督一職。原來，呂蒙詐病，為的是引誘關羽將荊州守軍全部調往樊城前線，以圖荊州。陸遜力諫孫權，讓呂蒙以大局為重，不可追殺關羽。是夜，吳軍偷襲西岸烽火臺，呂蒙親率大軍進軍荊州。
樊城守軍彈盡糧絕，苦苦等待援軍。曹操率大軍兵至，命徐晃率精兵進攻東寨。而呂蒙此時已經拿下了荊州。荊州城內，呂蒙拒見陸遜，急命一支精兵追殺關羽。關羽大營中一片混亂，關羽軍兵敗如山倒。曹操命人對關羽只擊不殺，欲將禍水引向東吳。呂蒙率兵對關羽緊追不放，關羽敗走麥城。呂蒙殺敵心切，終將關羽攔截下，關羽手下戰將奮力搏殺，全部戰死。關羽大義凜然，從容自刎。呂蒙將其頭顱砍下，以告周瑜在天之靈。陸遜得勝回營，孫權令其將關羽首級送與曹操，為其祝壽。不久，孫權任命陸遜駐守荊州。幾日后，江東傳來孫權詔令，命其速回建康。陸遜趕回，方知呂蒙已死，大驚。張昭讓其面見主公。