周瑜建议孙权和刘备联手共同对抗曹操。孙权采纳了他的建议，并派人联系刘备商议对策。随后，刘备派出两万水军在樊口与周瑜的军队汇合，共同驻守在赤壁。
此时，曹营中爆发了瘟疫，士兵们死伤惨重，士气低落。曹操与周瑜交战一场后败下阵来，只好将水军撤至北岸乌林一带休整。而周瑜则将全部军队集结在南岸赤壁一带，与曹操隔江相望。
曹操的水军大多由陆军改编而来，士兵们不熟悉水性，晕船现象严重。为了解决这个问题，曹操下令用粗铁链将船只首尾相连。这样一来，船只不再摇晃，士兵们也不再晕船。然而，这一举措却为周瑜的火攻之计提供了便利。
吴军探子得知曹军将船只相连的消息后，立即报告给周瑜。周瑜正在苦思对策时，黄盖献上了一条火攻之计。他认为曹军船只相连后行动力和敏捷力大幅下降，若采用火攻，定能一举摧毁曹军水师。周瑜听后大为赞赏，但随即又犯了难：该如何点燃曹军的船只呢？
这时，黄盖突然宣布要投降曹操。曹操得知后大喜过望，而周瑜则气得七窍生烟。他命人将黄盖抓起来当众鞭打，但黄盖始终不改初衷。周瑜见状也无可奈何，只好任他而去。黄盖随后给曹操写了一封投降信，并率领手下士兵乘坐几只船朝北岸驶去。曹操和部下早已在岸边等候，见黄盖的船只驶来，纷纷欢呼雀跃。然而，当黄盖的船队靠近岸边时，突然间浓烟四起、火光冲天。原来这是周瑜的反间计，黄盖故意投降曹操，并利用风向点燃了自己的船只。火势迅速蔓延至曹军的船只，由于船只相连且铁链未及时解开，曹军士兵或被烧死或溺水而亡。
赤壁一战后，曹操军力大损，无力再对南方发动进攻。而孙权、刘备则趁此机会扩张势力范围。刘备攻占了长江以南的零陵、武陵、桂阳和长沙四郡；孙权则攻占了江陵等重要城池。曹操虽然仍占据着北方大部分地区以及南方的南阳郡和南郡，但赤壁之战的失败已经奠定了三国鼎立的格局。