孙权任命的大都督陆逊本名陆议，曾与吕蒙共同击败过关羽。他上任后，通过对吴蜀双方兵力、士气以及地形诸条件的仔细分析，提出刘备兵势强大，此时居高守险，锐气正盛，求胜心切，吴军应暂时避开蜀军的锋芒，等蜀军士气衰落军粮耗尽时再出击破敌。他耐心说服了吴军诸将放弃立即决战的要求，果断地实施战略退却，一直后撤到夷道（今湖北宜都）、猇亭（今湖北宜都北古老背）一线。然后在那里固守防御，遏制蜀军的继续进兵。并集中兵力，准备相机决战。这样，吴军完全退出了高山峻岭地带，把兵力难以展开的数百里长的山地留给了蜀军。

公元222年正月，蜀汉吴班、陈式的水军进入夷陵地区，屯兵长江两岸。二月，刘备亲率主力从秭归进抵猇亭，建立了大本营。这时，蜀军已深入吴境二三百公里，由于开始遭到吴军的扼阻抵御，其东进的步伐停顿下来。在吴军扼守要地、坚不出战的情况下，蜀军不得已在巫峡、建平（今四川巫山北）至夷陵一线数百里地上设立了几十个营寨。

刘备派遣前部督张南率部分兵力围攻驻守夷道的孙权的侄儿孙桓。吴军诸将纷纷要求出兵救援。陆逊深知孙桓素得士众之心，夷道城坚粮足，坚决拒绝了分兵援助夷道的建议。

从正月到六月，两军仍然相持不决。刘备为了迅速同吴军决战，频繁派人到阵前辱骂挑战，但是陆逊均不予理睬。刘备又派遣吴班率数千人在平地立营，另外又在山谷中埋伏了八千人马，企图引诱吴军出战，伺机加以聚歼。但是此计依然未能得逞。陆逊坚守不战，破坏了刘备倚恃优势兵力企求速战速决的战略意图。蜀军将士逐渐斗志涣散松懈，失去了主动优势地位。

六月的江南，暑气逼人，蜀军将士忍不了酷暑的苦楚，抱怨不停。刘备无奈，只好将水军舍舟转移到陆地上，把军营设于深山密林里，依傍溪涧，屯兵休整，准备等待到秋后再发动进攻。由于蜀军是处于吴境二三百公里的崎岖山道上，远离后方，故后勤保障多有困难，再加上刘备百里连营，兵力分散，从而为陆逊实施战略反击提供了可乘之机。

曹丕听说刘备率军东下，与孙权交战，树栅连营七百余里，认为刘备犯了兵家大忌，必定速亡。

陆逊看到蜀军士气沮丧，认为战略反攻的时机业已成熟。为此他上书吴王孙权：交战之初，所顾虑的是蜀军水陆并进、夹江直下。眼下蜀军舍舟就陆，处处结营，从其部署来看，不会有什么变化。这样就有了可乘之机，击破蜀军，当无困难。孙权当即批准了陆逊由防御转反攻的作战计划。

陆逊在大反攻前夕，先派遣小部队进行了一次试探性的进攻。这次进攻虽未能奏效，但却使陆逊从中寻找到了破敌之法，也是东吴在赤壁之战所用的战法——火攻蜀军连营。因为当时江南正是炎夏季节，气候闷热，而蜀军的营寨都是由木栅所筑成，其周围又全是树林、茅草，一旦起火，就会烧成一片。决战开始后，陆逊即命令吴军士卒各持茅草一一捆，乘夜突袭蜀军营寨，顺风放火。顿时间火势猛烈，蜀军大乱。陆逊乘势发起反攻，迫使蜀军西退。吴将朱然率军五千首先突破蜀军前锋，猛插到蜀军的后部，与韩当所部在涿乡（今湖北宜昌西）切断了蜀军的退路。潘璋所部猛攻蜀军冯习部，把冯习部军打得落荒而逃。诸葛瑾、骆统、周胤诸部配合陆逊的主力在猇亭向蜀军发起猛烈攻击。守御夷道的孙权侄儿孙桓部也主动出击。吴军进展顺利，很快就攻破蜀军营寨四十余座，并且用水军截断了蜀军长江两岸的联系。蜀军将领张南、冯习及土著部族首领沙摩柯等阵亡，杜路、刘宁等卸甲投降。刘备见全线崩溃，便逃往夷陵西北马鞍山，命蜀军环山据险自卫。陆逊集中兵力，四面围攻，又歼灭蜀军近万人。蜀军溃不成军，大部死伤和逃散，车、船和其他军用物资丧失殆尽。刘备乘夜突围逃遁，行至石门山（今湖北巴东东北），被吴将孙桓部追逼，几乎被擒，后卫将军傅彤等被杀。刘备后来依靠驿站人员焚烧蜀军逃兵所抛弃的装备堵塞住山道，才得以摆脱追兵，逃入白帝城（今四川奉节东）。

蜀军镇北将军黄权所部正在江北防御魏军。刘备败退后，黄权的归路被吴军截断，不得已在八月率众向曹魏投降。同月，蜀军大将马良由南方往西北撤退时被孙吴重臣步骘截击而死。

此战，刘备军几乎全军覆没，阵亡数万人。

刘备逃到白帝城后，吴将潘璋、徐盛等人都主张乘胜追击，扩大战果。但此时刘备收拢散兵以及赵云的后军来援，永安驻军接近两万，陆逊已经失去攻克永安的机会。再加上他顾忌曹魏方面乘机袭击后方，便停止追击，主动撤兵。

次年四月，刘备对夷陵惨败感到十分恼羞，一病不起，亡故于白帝城。夷陵之战以东吴全胜结束。

曹丕坐大殿正与群臣商量军国大事。人报“刘备大将黄权投靠魏国。”曹丕大喜，问后便知：刘备伐吴，许多将领兵士都死于吴手，黄权所部回蜀的道路都被吴军封锁，回蜀无望，选择了投降魏国。

黄权，字公衡。巴西阆中（今四川阆中）人。三国时期先任蜀汉后任曹魏的将领。黄权年轻时为郡吏，后被州牧刘璋召为主薄。曾劝谏刘璋不要迎接刘备，因而被外放为广汉县长。刘璋败，才降刘备，被拜为偏将军。刘备夺取汉中，黄权做了治中从事。刘备伐吴，黄权做镇北将军，督江北军以防魏师进攻。刘备伐吴败还，而归途隔绝，黄权不得归，无奈率部降魏。

魏文帝大喜，十分赏识黄权，仍授他镇南将军，封育阳侯，加侍中，使同车陪乘。黄权后来兼任益州刺史，进驻河南。