情报是准确的，曹军确实准备从江陵撤退了。曹操从赤壁败退回江陵，一开始并没有撤退的打算，但周瑜指挥的孙刘联军行动迅速，很快追击过来，时间是建安十三年（208）十一月前后。曹军新败，在江陵的人马并不多，其中还有不少是刘表父子的降兵，这让曹操感到很不安全。曹操决定留曹仁和徐晃各率一部分人马守在江陵，自己撤往襄阳。《三国志·曹仁传》记载：“从平荆州，以仁行征南将军，留屯江陵，拒吴将周瑜。”《三国志·徐晃传》记载：“从征荆州，别屯樊，讨中庐、临沮、宜城贼。又与满宠讨关羽于汉津，与曹仁击周瑜于江陵。”征南将军是四征将军之一，地位高于一般杂号将军，这就意味着曹仁是江陵一带各支曹军的总负责人，可以节制整个荆州南部地区的曹军，而徐晃是他的助手。曹操刚走，周瑜率领的人马就杀到江陵附近，前锋有数千人。刘备也参加了江陵之战，他看到江陵城坚粮足，一时难以攻克，就向周瑜提出建议，分兵汉水方向，以牵制江陵守敌。《吴录》记载：

备谓瑜云：“仁守江陵城，城中粮多，足为疾害。使张益德将千人随卿，卿分二千人追我，相为从夏水入截仁后，仁闻吾入必走。”

曹仁驻守的江陵本是刘表父子的后勤基地，粮食储备充足，城池高大难攻，如果采取围城的办法，一年半载都难以撼动。但对曹军来说，江陵的位置过于前突，距襄阳有数百里，且中间河湖纵横，大兵团机动很困难。此时，徐晃所部在江陵以北、襄阳以南的地区，遇到突发情况，想过来支援也较为吃力。与其攻城，不如插到江陵与襄阳之间，肃清外围，让江陵彻底成为一座孤城，到那时即使不发动进攻，曹仁也得考虑撤军。刘备的这个建议抓住了江陵之战的要害。

刘备的建议是否被周瑜采纳？《吴书》没有说，但《三国志·周瑜传》有“瑜以二千人益之”的记载，说明这项建议被采纳了。经过汉水阻击战后，刘备的人马可能有所消耗，此时兵力不足，有了周瑜派来的两千人，刘备、诸葛亮可以率关羽、张飞、赵云等部肃清江陵以北的曹军，切断襄阳与江陵之间的联络。

周瑜率领的人马来到了江陵城下，曹仁率征南将军长史陈矫等登城察看敌情。看到敌军来势甚猛，曹仁觉得必须趁敌人新到未稳之际打他一个措手不及，用胜利来提高队伍的士气。当时的江陵城仍然被失败的阴影所笼罩，曹操率大部队撤走后还能不能守得住，大家都有疑问。为此，曹仁征集了一支三百人的敢死队，由部将牛金率领，主动出城迎击敌人。牛金是南阳郡人，日后逐渐成长为曹魏的高级将领，因为忠于曹氏，后被司马懿所忌，用毒酒害死了。牛金冲入敌阵后，虽然杀了不少敌人，但毕竟人数悬殊，一下子被吴兵围住，不能脱身。在城上观战的曹仁看到，让人牵来战马，要亲自率兵解围。陈矫赶紧跟身边的人上来阻拦，曹仁不理，披甲上马，只率领数十名勇士纵马杀出城。陈矫曾经在曹操的司空府任过职，虽是文人，但看到曹仁出了城，也不敢怠慢，骑了匹马跟了出来。

城外有一条小河，牛金等人在河对岸一百多步外的地方正与敌兵厮杀。陈矫仍然考虑曹仁的安全，建议曹仁在河这边为牛金他们助阵就行，千万不要再往前走了。但曹仁似乎没有听到，跃马过了小河，杀入敌阵中，经过一番搏杀，将牛金等人救了出来。不过，回头一看，还有几个人仍被围在敌人的军阵中，曹仁二话不说，再次杀回。最后，曹仁将他们全部救了出来。吴兵被敌方主将的这种气势所震撼，于是退兵。陈矫等在小河这边看呆了，见到曹仁，陈矫不由得惊叹说，将军您真是天人啊！曹仁在江陵城下的神勇表现震惊了双方的将士，曹军将士无不叹服。曹操知道后，以汉献帝的名义封曹仁为安平亭侯。《三国志·曹仁传》记载：

瑜将数万众来攻，前锋数千人始至，仁登城望之，乃募得三百人，遣部曲将牛金逆与挑战。贼多，金众少，遂为所围。长史陈矫俱在城上，望见金等垂没，左右皆失色。仁意气奋怒甚，谓左右取马来，矫等共援持之。谓仁曰：“贼众盛，不可当也。假使弃数百人何苦，而将军以身赴之！”仁不应，遂被甲上马，将其麾下壮士数十骑出城。去贼百馀步，迫沟，矫等以为仁当住沟上，为金形势也，仁径渡沟直前，冲入贼围，金等乃得解。余众未尽出，仁复直还突之，拔出金兵，亡其数人，贼众乃退。矫等初见仁出，皆惧，及见仁还，乃叹曰：“将军真天人也！”三军服其勇。太祖益壮之，转封安平亭侯。(www.daowen.com)

江陵暂未攻下，周瑜派甘宁占领了江陵上游的夷陵，即今湖北省宜昌市。这里之前已经成为益州的地盘，刘璋手下的将领袭肃率部投降，周瑜想把袭肃的人马编入横野中郎将吕蒙所部。吕蒙建议说袭肃是个人才，主动投奔，不宜夺其兵权，周瑜采纳了。

夷陵被甘宁攻占后，曹仁受到来自上下流的夹击，为此不得不分兵去夷陵攻打甘宁。对救不救夷陵，吴将分歧很大，大家认为现在兵力不足，如果分兵，曹仁必来攻，首尾难顾。吕蒙提出不同意见，建议留下凌统防守，由周瑜亲率其他人马去夷陵解围，只要凌统能守住十天，就不会有问题。周瑜接受了吕蒙的建议，到夷陵大破曹军，曹军从夷陵退还。这段时间，时年三十岁的年轻将领吕蒙脱颖而出，屡建功勋，孙权提拔他为偏将军兼寻阳县令。

然而，曹军随后在江陵城外也有重大收获。在一次激战中，周瑜亲自督战，结果右胁被曹军射中一箭，伤势严重。曹仁得知周瑜负伤，率军前来挑战。为了不影响士气，周瑜勉强挣扎着起来到各营巡视。《三国志·周瑜传》记载：

瑜亲跨马陈，会流矢中右胁，疮甚，便还。后仁闻瑜卧未起，勒兵就陈。瑜乃自兴，案行军营，激扬吏士。

对曹操来说，曹仁在江陵的坚守很有价值，吸引了周瑜率领的主力和一部分刘备的部队，为减轻其他战场的压力做出了贡献。直到第二年下半年，曹操与孙权决战的主战场已转向东线的合肥，曹操才决定把曹仁从江陵撤到襄阳。曹仁撤走后，周瑜带伤指挥作战，迅速攻下江陵及其以东的长江沿线的许多重要据点，从柴桑到夷陵一线的军事要地悉数为孙吴所占。孙权任命周瑜为南郡太守，驻守江陵；任命程普为江夏郡太守，驻守沙羡；任命吕范为彭泽郡太守，驻守柴桑。至此，发生在建安十三年（208）年底的赤壁之战才算完全落下帷幕。