建安十三年(公元208年)十一月的一个夜晚，果然刮起了东南风，而且风力很大。周瑜立即命令黄盖按计划出发。黄盖带领着一支火攻船队，向曹操的水寨急速驶去。船上装满了浇了油脂的芦苇和干柴，外面围着布幔，加以伪装，船头上插着旗帜，另外，预备一些轻快的小船，系在船尾，以便放火之后换乘撤退。驶在最前头的是10艘冲锋战船。这10艘船行至江心，黄盖命令各船张起帆来，船队前进得更快，逐渐看得见曹军水寨了。这时候，黄盖命令士兵齐声喊道：“黄盖来降！”曹营中的官兵，听说黄盖来降，都走出来伸着脖子观望。黄盖的船队距离曹军水寨只有二里路了。黄盖命令“放火”！号令一下，所有的战船一齐放起火来，就像一条条火龙，直向曹军水寨冲去。东南风愈刮愈猛，火借风势，风助火威，曹军水寨全部着火，“连环战船”一时又拆不开，火不但没法扑灭，而且越烧越旺盛，一直烧到江岸上。只见烈焰腾空，火光冲天，江面上和江岸上的曹军营寨，陷入一片火海之中。曹军士兵被烧死的，被淹死的，不计其数。周瑜在南岸望见火起，知道黄盖已经得手，立刻指挥快速战船，向曹军全力猛攻。这一仗，孙、刘联军把曹操的大部人马歼灭了，把曹军所有的战船都烧毁了。
在烟火弥漫中，曹操带领着残兵败将，向华容(今湖北省监利县西北)小道撤退。不料中途又遇上狂风暴雨，道路泥泞。简直没法通过。曹操命令所有老弱残兵，找来树枝杂草，铺在烂泥路上，骑兵才勉强地走了过去。可是那些老弱残兵，被人马撞倒，受到践踏，又死伤了不少。刘备、周瑜的军队水陆并进，把曹操一直追赶到南郡(今湖北省江陵县境内)。经过这次大战，曹操元气大伤，兵员损失了一大半。他只好留下一部分军队防守江陵和襄阳，自己率领残部退回北方去了。
赤壁之战是奠定三国鼎立局面的决定性战役。曹操经过这次挫败，势力局限在北部中国，再也无力大举南下；战后，孙权在江东的统治巩固了；刘备乘机占有荆州，后来又向西发展，占领了益州(今四川省)。建安二十五年(公元220年)，曹操死后，他的儿子曹丕废掉汉献帝，自己当了皇帝，国号魏，建都洛阳。第二年，刘备也在成都称帝，国号蜀汉。八年以后，孙权在建业(今南京市)称帝，国号吴。三国鼎立的局面终于形成了。
曹操是三国时代的大政治家、大军事家，很会用兵，打起仗来，一向胜多败少。可是赤壁一战，却输得这样惨，这是什么缘故呢？
在赤壁之战以前，曹操连年打了许多胜仗，消灭了许多割据势力，实力越来越强大。在这种顺利情况下，他对自己军队的力量，对自己用兵的长处，都估计过高；对自己军队的弱点，对自己用兵的短处，对孙、刘联军的勇气和力量，都估计过低。这种骄傲轻敌的思想，是曹操失败的根本原因。在作战部署上，曹操不能因时因地制宜，而是以己之短去攻击对方之长，把自己的弱点暴露在敌人面前，等于伸着脖子让人打耳光。这也是他失败的重要原因。
孙、刘联军方面，由于周瑜、诸葛亮等人能够正确分析形势，确定了联合作战、共同对敌的方针；在军事指导上，充分估计了联军的勇气，看清了曹军的弱点，能够以己之长去攻击对方之短，从而赢得了这场战争的胜利，在我国古代战史上写下了千古传颂的光辉篇章。