孙权曾经为自己的儿子求娶关羽的女儿，关羽不同意，还辱骂来使，孙权怒。等到关羽攻打樊城，吕蒙上书说：“关羽征讨樊城，却留了很多兵守备，一定是担心我从背后袭击他。我本来多病，就以治病为名，让我带一部分兵回建业。关羽听说后，一定撤走留守的军队，全部投入襄阳战场。这时候，我们大军昼夜兼程而上，袭其空虚，则可攻下江陵，生擒关羽。”于是声称病重，孙权发布公开文告，召吕蒙回建业，商量大计。吕蒙经过芜湖，定威校尉陆逊对吕蒙说：“关羽与您接境，将军为何远离南下，以后难道不会担忧吗？”吕蒙说：“就像我来之前说的，确实是因为生病。”陆逊说：“关羽自负骁勇，气势凌人，现在有了大功，更加意骄志逸，一心要北进，并不在乎我们，如今他听说你生病，更加不设防备。如果我们出其不意，一定可以把他制服。您南下见到主公，可以和他好好商议。”吕蒙说：“关羽一向勇猛，我们难以匹敌，如今他以占据荆州，施行恩信，再加上他立了大功，胆势更壮，并不容易对付。”
吕蒙到了建业，孙权问：“谁能接替你的位置？”吕蒙说：“陆逊谋虑深长，有才能担当重任，我观察他的格局和谋略，终将得到大用，而且他现在还没有什么名气，也不会引起关羽忌惮，没有比他更合适的了。如果用他，可以让他对外韬光隐讳，实际秘密窥视机会，可以一举攻克关羽！”孙权于是召见陆逊，拜为偏将军、右都督，替代吕蒙。
陆逊到了陆口，给关羽写了一封信，赞美他的功勋，深深的谦逊，把自己的位置放得很低，表达出一种效忠关羽，希望跟着他混的意思。关羽大为安心，于是毫不防备，有调了一部分军队去樊城前线。陆逊将情况详细汇报给孙权，陈述擒服关羽的要略。
关羽得了于禁数万人马，粮食不足，于是擅自夺取孙权所属湘关储粮。孙权听说，于是发兵攻击关羽。孙权令征虏将军孙皎与吕蒙为左右大都督，吕蒙说：“主公如果觉得孙皎有能力，就用他；如果认为我有能力，就用我。当初周瑜、程普为左右都督，督兵攻打江陵，虽然决策权归周瑜，但是程普自恃老将，况且两人都是都督，并不与周瑜和睦，几乎败坏国事，这正是前车之鉴。”孙权醒悟，向吕蒙道歉说：“就以卿为大都督，命孙皎为后备军。”
魏王曹操出师汉中，命平寇将军徐晃屯驻宛城以助曹仁。等到于禁陷没，徐晃向前挺进到阳陵坡，关羽派兵屯驻偃城，徐晃兵到，在侧翼小道挖掘壕沟，显示出要截断他后路的样子，关羽部将烧毁军营撤退。徐晃于是得了偃城，连营向前稍稍推进。曹操派赵俨以议郎身份担任曹仁的军事参谋，和徐晃一起前往就任，其他的救兵还没到，徐晃的兵力不足以解围，而诸将都呼吁责备徐晃，催促他出击救援曹仁。赵俨对诸将说：“如今敌军包围圈很坚固，洪水也还未退去，我军兵少，而且与曹仁隔绝，并不能里应外合，贸然出战，只不过是自己损失罢了。不如前军进逼敌军，派间谍向城中通告消息，让他们知道救兵已到，激励士气。估计北军不过十天就到，他们还能坚持，到时候内外齐发，一定可以击破敌人。如果因为我们拖延救援而要军法从事，由我负责！”诸将皆喜悦。徐晃军营一直进抵到关羽包围圈三丈之遥，挖掘地道，又用箭将飞书射进城中给曹仁，于是内外开始可以互通消息。
孙权写信给曹操，说自愿征讨关羽，为国效力，并请曹操不要泄露消息，让关羽有了防备。曹操问群臣意见，群臣都说应该保密。董昭说：“军事崇尚权变，关键是合乎利益。应该答应孙权保密，但实际又把消息泄露出去。关羽听说孙权打过来，如果回师自护，那樊城之围就解除了，对我们有利。而且可以让他们两家相争，我们坐待其敝。如果我们保守秘密，让孙权得手，不是上计。而且，现在在包围圈里的将士不知道外面有救兵，每天算着粮食快吃完了，心怀恐惧，如果生出别的心思来，那祸患不小！从这方面讲，也是泄露消息为好。再说关羽为人强梁，自以为城池守备坚固，他一定不会马上退兵。”曹操说：“善！”即刻让徐晃把孙权的书信分别射进城里以及关羽营中。城中士兵得到消息，士气百倍。而关羽果然犹豫不去。
魏王曹操从洛阳南救曹仁，群下都说：“大王还不赶紧去，恐怕他们就要失败了。”唯独侍中桓阶说：“大王认为曹仁等人的智慧，能不能正确评估形势？”曹操说：“能。”又问：“大王认为曹仁、吕常二人会不会不尽力呢？”曹操说：“不会。”桓阶问：“那大王为什么要亲自去呢？”曹操说：“我怕敌人兵多，徐晃等人力量不够。”桓阶说：“如今曹仁等身处重围之中，而死守无二，是因为大王在外有强大的声援。他们居于万死之地，必有死争之心。内怀死争，外有强救，大王按兵不动，以示还有余力，何需担忧他们失败而亲征呢？”曹操赞赏他的意见，于是驻军于摩陂，前后派出殷署、朱盖等十二个营区支援徐晃。（桓阶这番宏论，为什么曹操用兵需要保留余力，什么道理，搞不懂！）
关羽的围城部队指挥大营设在一座山丘上，又另有四个山丘上扎有军营。徐晃声称要攻打关羽主营，而实际秘密集结，攻打另外四座山丘的军营。关羽见四营不能支持，亲自带步骑兵五千出战，徐晃迎击，关羽退走。关羽在包围圈布下十层鹿角障碍，徐晃追击关羽，与关羽一起冲入营中，击破关羽军，傅方、胡脩都战死。关羽于是撤围而退，但是舟船仍然据守沔水，襄阳隔绝不通。
吕蒙到了寻阳，在船中埋伏精兵，派穿平民服装的人摇橹，其他人穿着商人服装，昼夜兼行，关羽所设置的江边瞭望哨兵，全部抓获捆绑，所以关羽不知消息。靡芳、士仁一向不满关羽轻视自己。关羽出征的时候，靡芳、士仁供应军资不力，关羽扬言：“等我回来治你们！”靡芳、士仁恐惧。于是吕蒙令故骑都尉虞翻写信给士仁，陈说成败，士仁收到书信，即刻投降。虞翻对吕蒙说：“我们这是幽灵部队，应该带士仁跟我们一起走，另外留兵守城。”于是带着士仁到南郡，靡芳守城，吕蒙带士仁和他相见，靡芳于是开城出降。吕蒙进入江陵城，从监狱放出于禁，并俘虏了关羽及将士家属。
