周瑜根据自己的计划，召集众将听令。他首先命令甘宁：“带上蔡中和降卒，沿着南岸行军，打着北军旗号，直接前往乌林地面，那是曹操屯粮的地方，在敌军内部放火作为信号。只留下蔡中和一个人待在我的帐下，我有其他用途。”接着他唤来太史慈：“你带领三千士兵，直接冲向黄州地界，切断曹操和合淝的接应部队，迫使曹军退守，放火作为信号；只要看到红旗，那就是我吴侯的接应军队到达了。”这两支军队距离最远，先行出发。然后他命令吕蒙带领三千士兵前往乌林接应甘宁，放火烧毁曹操的寨栅；接着凌统带领三千士兵直接前往彝陵界首，只要看到乌林起火，就以军队做出应对。接着他命令董袭带领三千士兵直接攻取汉阳，从汉川杀向曹操的案中。
看到白旗就是接应信号。最后他命令潘璋带领三千士兵，完全打着白旗，前往汉阳接应董袭。这六支军队各自分道而行。周瑜同时安排火船，并派小兵传书约曹操，说今夜来投降。他还派出四只战船，在黄盖的船后进行接应。第一队由韩当领兵，第二队由周泰领兵，第三队由蒋钦领兵，第四队由陈武领兵：四队各领导战船三百只，前面各排列二十只火船。周瑜自己与程普一起在大船上指挥战斗，徐盛和丁奉则担任左右护卫，只留下鲁肃与阚泽和其他谋士守寨。程普见到周瑜调兵有章法，非常敬服。此时孙权派使者带着兵符前来，说陆逊已被任命为先锋，直接进军到蕲黄地面，吴侯自己则为后续部队。周瑜又派人去西山放火炮，南屏山举起信号旗。各方都做好了准备，只等黄昏开始行动。
刘玄德在夏口等待孔明回来，忽然看见一队船过来，原来是刘琦前来探听消息。刘玄德请他上敌楼坐下，说：“东南风已经刮了很久了，子龙去接孔明，现在还没有回来，我很担心。”一个小校指着樊口港说：“一艘扁舟随风而来，一定是军师来了。”刘玄德和刘琦下楼迎接。不一会儿船到了，孔明和赵云下船。刘玄德非常高兴。问候之后，孔明说：“暂时没有时间告诉你们其他事情。之前约定的军马和战船，都准备好了吗？”刘玄德说：“早就准备好了，只等军师调度。”孔明便与刘玄德、刘琦进入帐篷坐定，对赵云说：“子龙你带领三千士兵，渡江径直前往乌林小路，在树木和芦苇的密处埋伏。今晚四更之后，曹操必定会从那条路经过。等他的军队过去之后，就在中间放起火来。虽然不能全部杀尽，但至少可以杀一半。”
赵云问道：“乌林有两条路：一条通向南郡，一条通向荆州。不知道他会走哪一条？”孔明说：“南郡的形势很紧急，曹操不敢过去；他一定会选择去荆州，然后才会带领大军向许昌撤退。”赵云领命离去。孔明又唤张飞说：“翼德你带领三千士兵渡江，截断彝陵这条路，去葫芦谷口埋伏。曹操不敢走南彝陵，一定会选择北彝陵。明天雨过之后，他一定会在那里做饭。只要看到烟起，就在山边放起火来。虽然可能捉不到曹操，但翼德的功劳也不小。”张飞领命离去。孔明又唤糜竺、糜芳、刘封三人各自驾驶船只，绕江剿灭败军，夺取武器装备。三人领命离去。孔明起身对刘琦说：“武昌是非常重要的地方。你就回去率领你的部队，布防在岸口。曹操一败必定会有逃跑的人，你就抓住他们，但是不要离开城郭太远。”刘琦向刘玄德、孔明告别离去。孔明对刘玄德说：“主公可以在樊口驻军，凭高处观望，坐看周瑜今夜大功告成。”
在刘玄德和孔明的谈话中，关羽一直在旁边，但孔明完全没有理会他。关羽忍不住高声说道：“关某一直跟随兄长征战，这么多年来从未落后过。今天遇到大敌，军师却不使用我，这是什么意思？”孔明笑着说：“云长不要怪我！我本来想让你负责一个最关键的防线，可是有些问题无法解决，所以不敢让你去。”关羽问道：“有什么问题？请直接告诉我。”孔明说：“曹操曾经对你非常厚待，你应该有所回报。现在曹操兵败，他肯定会逃跑通过华容道；如果让你去的话，你肯定会放他过去。所以我不敢让你去。”关羽说：“军师真是好心多！当年曹操确实对我很重视，我已经斩杀颜良、文丑，解救了白马之围，已经报答过他了。今天遇到他，我怎么可能放过他！”
孔明问道：“如果放了他，你怎么办？”关羽说：“请按照军法来处理。”孔明说：“那好，写下一份军令状。”关羽接过军令状。关羽问道：“如果曹操不从那条路来，怎么办？”孔明说：“我也会给你一份军令状。”关羽非常高兴。孔明说：“关羽你可以在华容道的高山堆积柴草，放起一把火烟，引曹操过来。”关羽问道：“曹操看到烟，会知道有埋伏，他怎么可能会过来？”孔明笑道：“难道你没听过兵法中的虚虚实实吗？虽然曹操善于用兵，但这个计策可以瞒过他。他看到烟起，会以为是虚张声势，肯定会选择这条路。将军不要心软。”关羽接过命令，带着关平、周仓和五百刀手，前往华容道埋伏。刘玄德说：“我弟弟义气深重，如果曹操果然选择了华容道，只怕会放了他。”
孔明说：“我夜观乾象，曹操贼命尚未绝。留下这份人情，让关羽去做，也是好事。”刘玄德说：“先生的神算术真是世所罕及！”孔明和刘玄德一起前往樊口观看周瑜的用兵，留下孙乾和简雍守城。曹操在大营中与众将商议，只等黄盖的消息。当天东南风刮得很紧。程昱进去告诉曹操：“今天东南风起，应该提防一下。”曹操笑着说：“冬至阳气生，复来之时，怎么可能没有东南风？无足为奇！”士兵突然报告江东一只小船到了，说有黄盖密信。曹操急忙叫进来。那人递上了信。信中写着：“周瑜严密防守，所以我无法逃脱。现在有一个新的粮船运到，周瑜派我巡视，已经找到了机会。请务必杀掉江东名将，献首投降。具体安排在今晚二更时，船上插上青龙牙旗，那就是粮船了。”曹操大喜，便与众将一起上了大船，观望黄盖的船到来。
周瑜唤出蔡和，命士兵将他绑倒。蔡和大声喊：“我无罪！”周瑜冷笑道：“你是何等人，竟敢来诈降！我现在正缺福物祭旗，借你的首级来凑数吧。”蔡和无法辩驳，大声叫道：“你家的阚泽、甘宁也曾与我共谋！”周瑜笑道：“他们都是我派来的。”蔡和懊悔不及。周瑜命人将他带到江边的旗帜下，举行了祭祀仪式，然后一刀斩掉了蔡和的头颅，用鲜血祭祀旗帜，然后下令开船。黄盖乘坐第三艘火船，独自披挂，手持利刃，旗上写着“先锋黄盖”的字样。黄盖乘着顺风，朝着赤壁前进。此时东风猛烈，波浪汹涌。曹操在中军远远望着对岸，看着月亮的光辉照耀江水，如同万道金蛇，翻腾着波浪。曹操顺风大笑，自以为胜券在握。突然一名军士指着对岸说：“江南隐隐约约有一片帆幔，被风吹着过来。”曹操凭高远望，报告说：“他们都插着青龙牙旗，中间还有一面大旗，上面写着先锋黄盖的名字。”
曹操笑道：“公覆果然前来投降，这是上天在帮助我！”来船渐渐靠近。程昱观察了一会儿，对曹操说：“这些船肯定是诈降的，不要让它们靠近寨子。”曹操问：“你怎么知道？”程昱回答：“粮食都在船上，船肯定会很沉重；但是我观察这些船，它们很轻，而且浮在水面上。再加上今晚东南风非常猛烈，如果有诈谋，我们该如何应对呢？”曹操恍然大悟，便问：“谁去阻止它们？”文聘说：“我对水上很熟，愿意前去一试。”说完，他跳下小船，用手一指，十几只巡船随着文聘一起出发。文聘站在船头，大喊：“丞相有令，南船不要靠近寨子，停在江心。”众军纷纷喊道：“快下来！”话音未落，弓弦一响，文聘的左臂被箭射中，倒在船上。船上一片混乱，各自逃回去。南船离曹操的寨子只有两里水面的距离。黄盖一招挥刀，前面的船同时放火。火势迅速蔓延，风助火势，船如箭一般射出，烟焰冲天。二十只火船撞入水寨，曹操的船只顷刻间被火烧毁。又被铁链锁住，无法逃脱。隔江传来炮声，四面的火船齐齐靠近，只见三江之上，火光熊熊，一片通红，充斥着整个天地。
曹操回望岸上的营寨，发现几处冒着烟火。黄盖跳上小船，身后数人驾着船只，冒着烟雾和火焰，追寻着曹操。曹操见势不妙，正准备跳上岸，却突然有张辽驾着一只小船，扶着曹操下了船，此时那只大船已经被火烧着了。张辽带着十几人保护着曹操，飞快地奔向岸边。黄盖看见穿着绛红袍子的人下了船，猜测是曹操，催促船只加速靠近，手持利刃，高声喊道：“曹贼别想逃！黄盖就在这里！”曹操连连叫苦。张辽拈弓搭箭，瞄准黄盖近在咫尺，一箭射出。然而此时风声呼啸，黄盖身处火光中，根本听不到弓弦的响声。箭正中黄盖的肩窝，他翻身跌入水中。正如俗话说的：“火灾过后遭遇水灾，伤口未好又遭遇金属伤口。”