曹操接到黄盖密信，称冬至日率粮船来降，船头有牙形青龙旗即为信号。曹操翘首以待。冬至日，天色渐晚，江面刮起东南风。一列蒙冲斗舰由南向北快速驶来，船头上的牙形青龙旗随风飘扬，曹操大喜过望：“黄盖一来，我可大功告成！”此时，东南风愈刮愈猛，黄盖船队如离弦之箭，扬帆直射曹操水军栅寨。曹操出来准备受降，顿时，蒙冲斗舰全部起火，火借风势，风助火威，直向曹军“方舟”扑来。原来，周瑜、黄盖那天大笑，二人议定苦肉计，老将黄盖甘受皮肉之苦，诈称降曹，又让通晓天文的诸葛亮测得冬至之日必刮东南风，将十艘蒙冲斗舰装满枯柴干草，浇上油，趁东南风起驶船冲向曹军“方舟”，火烧曹军。曹操惊呼上当，忙派人冒火砍断铁链，可慌乱之中无法砍断。曹营“方舟”全部着火，烈火冲天，整个水军栅寨顿时化成一片火海。曹军烧死、淹死者不计其数。
南岸的周瑜见时机已到，率领主力，擂响战鼓驶过江面，向曹军发起进攻，樊口方向的刘备水军也杀将过来。黄盖大船后的数十只小船迅速逼近曹营，一面放火箭，一面伺机杀敌。老将黄盖盯住曹操帅船驶将过去，只见曹操正朝一条小船上逃跑，黄盖举刀高喊：“曹操，哪里逃！黄盖来也！”曹操哪顾得上回头，慌忙逃上张辽前来迎救的小船。张辽拉弓搭箭，射中黄盖肩膀。黄盖中箭落水，幸被老将韩当救起，保住性命。曹操趁机逃走。
孙刘联军乘胜追击，曹操经华容道，逃往江陵。此时号称八十万的曹操大军所剩不过数千。赤壁鏖战，以孙刘联军的胜利，曹操的失败，宣告结束。
建安二十五年（220年），曹操因病去世，次子曹丕继位。没过多久，曹丕废掉汉献帝，自己称帝，改国号魏，定都洛阳。刘备于赤壁战后，占据荆州、益州，于公元221年称帝，国号汉，史称蜀汉，建都成都。孙权也在战后不断巩固和发展长江中下游势力，于公元229年即位称帝，国号吴，建都武昌，旋即迁都建业。自此魏、蜀、吴三国鼎足局面形成。