诸葛亮没有回绝徐庶的提议，而是顺着话茬说：“好，就如将军所言。我们一起合作先打败曹军。”然后，诸葛亮回复刘备后，引军与东吴军组成联军逆水而上，行至赤壁，与正在渡江的曹军相遇。曹军当时遭遇瘟疫流行，而新编水军及新附荆州水军难以磨合，士气明显不足，初战被甘宁率领的江东水军打败。曹操不得不让己方水军退到江北与陆军会合，把战船靠到北岸乌林一侧，操练水军，等待良机。甘宁则把战船停靠南岸赤壁一侧，隔长江与曹军对峙。
当时，由于曹军中的大多数人都是北方人，不习惯坐船，有人献计说“可以将大船都连接起来，铺上木板就会大幅减少颠簸，北方人也不再怕水了。”于是，曹操听取建议，让人将舰船首尾连接起来，人马于船上如履平地。徐庶将探听到的这一情报跟众将说：“本来敌众我寡，难有破敌之策。但是现在曹军把战船连在一起，首尾相接，就可以用火攻，击败曹军。”于是，徐庶以潘璋的名义派人送信给曹操，谎称打算投降。
诈降之日，潘璋准备了几十艘蒙冲、斗舰，满载薪草膏油，外用赤幔伪装，上插牙旗，在船后系上走舸。船队过了江心，潘璋命令点燃柴草，着火的船队乘风快速向前飞驶，冲向曹营。当时东南风正急，火烈风猛，把曹军战船全部烧光，火势还蔓延到曹军设在陆地上的营寨。顷刻间，浓烟烈火，遮天蔽日，曹军人马烧死和淹死的不计其数。
甘宁等率领轻装的精锐战士紧随在后，鼓声震天，奋勇向前，曹军大败。曹操率军从华容道步行撤退，遇到泥泞，道路不通，天又刮起大风。曹操让所有老弱残兵背草铺在路上，骑兵才勉强通过。而老弱残兵被人马所践踏，陷在泥中，死了很多。徐庶、刘备的军队虽然水陆并进，一直尾随追击，但最终没有追上曹操。
在赤壁之战中，曹军被烧死者很多，但大部分的曹军都是因为饥饿和疾病而死。曹操回到江陵后，唯恐在赤壁失利的消息传到后方后使政权不稳，于是自己率领少数人立即回北方，留曹仁、徐晃等断后且战且退。徐刘联军一路追赶掩杀，陆续将南郡、江夏、襄阳等地收复，曹军最后退到南阳郡，坚守不出。
刘备和诸葛亮则率军一路携带徐庶赠送的粮草收拢曹操的败兵并打着曹军旗号，顺利穿过曹军的势力范围攻占了房陵。诸葛亮打算进一步攻占汉中，之后再图谋益州，也能实现《隆中对》中提到的三分天下之策。
总之，徐庶和刘备两家的联军取得了赤壁之战的胜利。而徐庶一方尽得荆襄九郡以及江东等南方之地，进可攻退可守，利于不败之地。
而曹军经此一战元气大伤，之后至少需要两、三年才能缓过劲来。同时，曹操在赤壁之战中失去了原属于荆州的水军和战船，此后即便是再次南征，没有水军和战船也是难上加难。
时隔十七年，徐庶再次回到襄阳城。他站在城楼上往南望去，从这里往南一直到大海之滨都是自己一手打下来的疆土。想到这里，他的心里有一股自豪感油然而生。但是，这股自豪感随即被一种责任感所代替。他不但要守住这片疆土，还要尽快消灭掉曹操和刘备，让大汉王朝再次获得统一，只有一个统一的王朝才会再次强大起来，才能雄踞东方，让世界仰望。
虽然现在已有三分天下之势，但是，徐庶有决心凭借自己的智慧和能力最终一统天下。
