当曹操得知刘备正在南下江陵时，也急忙抛下辎重，轻骑直追。经过襄阳城时，听说刘备已过，曹操急忙挑选出五千精骑，自己亲自率领，一日一夜疾行三百余里，终于在当阳长坂追上了刘备一行人。这一战，刘备大败，抛妻弃子，只带着诸葛亮、徐庶、张飞、赵云等数十骑逃走。百姓及辎重全为曹军所得。
张飞率20骑断后。在长坂桥上据水断桥，瞋目横矛喝道“我乃张益德(张飞字益德，且此“益”非彼“翼”)也，可来决生死”曹军无人敢近前。赵云与刘备走散(也有可能是突然想到要去救刘备的老婆孩子？)有手下报告刘备“赵云投曹操去了”被刘备怒斥“不许胡说！子龙(赵云字子龙)必不弃我”果然不久，赵云就保护着此时刚满周岁的刘禅及刘禅的生母甘夫人(史书并未记载糜夫人的下落。《三国演义》第41回糜夫人投井自尽当出于虚构)来到。
刘备收拢残兵，走小路前往汉津渡口，关羽正率船等在那里。于是一起渡过沔水，又遇到刘琦率万余士兵前来相会，最后众人一起到江夏郡夏口暂且落脚（关、张、赵在此战中的表现，《三国演义》第41-42回有精彩描写，但大多是虚构）
徐庶的母亲也在此战中被曹军俘虏。身为孝子的徐庶不得不辞别刘备，投曹营而去（《三国演义》第36回，徐庶离开刘备在三顾茅庐、诸葛亮出山之前。还有“徐庶走马荐诸葛”的一幕。但也只是小说虚构。且徐母也并未自杀，徐庶在曹丕称帝后，还担任过右中郎将、御史中丞等官职）
曹操进入江陵城后，便开始着手安抚民心等善后工作。首先封刘琮为青州刺史，并封列侯。再封蒯越等15人为侯。释放被刘表囚禁的韩嵩，封韩嵩为大鸿胪、蒯越为光禄勋、刘先为尚书、邓羲为侍中、韩暨为丞相士曹属、裴潜为参丞相军事、和洽、刘廙、王粲为掾属、司马芝为菅县县令。曹操还道“我不喜得荆州，而喜得异度(蒯越字异度)也”
最后一个受封的荆州大将文聘。刘琮投降时，便曾叫上文聘一起去见曹操。结果文聘道“我身为大将，不能保全故土，当待罪而已”直到曹操来到江陵，文聘才来拜见。曹操问“为何来得这么迟啊”文聘歔欷流涕，回以“无颜早见”曹操也为之怆然“卿真忠臣也”下令厚礼待之。让文聘继续统率其本部兵马，任江夏太守。
曹操南征、刘表去世的消息传到江东，引起一阵动荡。政治上极为敏感的鲁肃立即意识到这件事的重要性，急忙来见孙权“肃请以吊丧为名，去荆州一探虚实。再见一见刘备，看看能不能联合他来共抗曹操。今不速往，恐为操所先”要知道：荆州与江东乃是世仇。孙坚之父死于黄祖之手，半年前孙权刚刚杀死黄祖，报了父仇。如今鲁肃要去“吊丧”很可能会被荆州人认为是不怀好意。但孙权没有顾虑太多，立即批准了鲁肃此行。
鲁肃日夜兼程的赶路，刚进入南郡境内，就听说刘琮投降、刘备南逃的消息，当机立断决定北上迎备。10月，鲁肃终于在当阳长坂见到了刚刚经历惨败，已如丧家之犬的刘备一行。鲁肃也不废话，开门见山就问“您接下来有何打算”刘备道“我与苍梧太守吴巨有交情，准备去投奔他”鲁肃当即反对“苍梧远在岭南，吴巨又是凡人，您去投他，还能有什么前途？依我看来，只有与我主孙将军联合，方能成就大事”又转过头对诸葛亮道“我与令兄诸葛瑾乃是好友。不如先生跟我一起前往江东，一来兄弟团聚，二来也好与我主共商大事”
最后在鲁肃的劝说下，刘备前往夏口暂居，等待东吴方面的消息。同时派诸葛亮出使东吴，劝说孙权联盟抗曹。用诸葛亮自己的话说就是“事急矣。请奉命求救于孙将军”
当时孙权正在豫章郡柴桑县，密切关注着荆州上游事态的发展。此时，曹操不知出于何种目的，给孙权写来了一封堪称战表的书信“近者奉辞伐罪，旄麾南指，刘琮束手。今治水军八十万众，方与将军会猎于吴”孙权紧急召见文武商议对策。以张昭为首的众文官几乎都主张投降。唯独鲁肃不发一言。乘孙权起而更衣的机会，鲁肃进入内室见到孙权。鲁肃最打动孙权的一句话是：肃等皆可降操，唯主公不可也！反正我们都是为人臣子，给谁做臣子不是做呢？但主公您将来却是要南面称孤的，现在又岂能北面称臣？一旦称臣，未来所有希望都将化为泡影！
另外，诸葛亮也开始劝说孙权“我军虽刚败于长坂，但还有能战者及关羽水军精甲万人，刘琦部下亦不下万人。而曹操兵马虽众，但远来疲敝。曾轻骑一日一夜追三百余里于我主。又曹操手下多为北方之人，不习水战。荆州之民迫于形势降曹，并不心服。若您能与我主齐心协力，定能大破曹军。曹操兵败后必北还。如此则荆、吴之势强，鼎足之势成矣！成败之机，便在于今日”
然而要与曹操决战，东吴必须能有一名将当此重任。正在豫章郡鄱阳县训练水军的周瑜就此登上历史舞台！在鲁肃的建议下，孙权紧急召回周瑜。周瑜到来后，首先为孙权分析形势，指出曹操此次南征所犯的几大兵家之忌：1北土未平，马超、韩遂在关西为操后患。2北军舍鞍马，杖舟楫，与吴越争衡。3如今盛寒，马无藁草，驱中国士众远涉江湖之间，不习水土，必生疾病。最后表示：我只要有数万精兵，进驻夏口，便能为主