关羽自擒了于禁，斩了庞德，威名大震，华夏皆惊，曹操甚至还因担心关羽会带兵直至许都，而有了迁都的念头，但司马懿阻止了这样的计划，并建议曹操不妨派遣使者去东吴陈说利害，请孙权一起出兵夹击关羽，这样樊城之危也就可以解除了。
孙权欣然同意了曹操的要求。这时，东吴统帅吕蒙主张趁关羽现在忙着兵围樊城的时候，袭取荆州，孙权很喜欢这个主意，因为他老早就想把荆州拿回来，遂令吕蒙负责率兵拿下荆州。
吕蒙派人侦察，才发现关羽不仅留下了相当的兵力保护荆州，而且还在江边建造了不少负责警戒的烽火台。这下吕蒙可着急了：如果打，恐怕无法取胜，如果不打，“拿下荆州，全据长江”的计划又是自己提的，要怎么向孙权交代呢？吕蒙急得没办法，只好装病，再派人送信给孙权，请他另派将领。
有一位青年将领陆逊得知此事，猜出吕蒙的心事，便在孙权的首肯下，赶来拜见吕蒙，对吕蒙说：“关羽为人骄傲自大，自恃英雄盖世，所向无敌，除了将军以外，谁都不放在眼里。如果将军借口病重，辞去守陆口的职务，请别人来统率军队，再让那人用谦卑的口气给关羽写封信，恭维赞美他，让关羽得意忘形，误以为新统帅是无能之辈，而毫无戒心，这样他就会把留守荆州的士兵统统撤向樊城，而只要荆州无备，我们再以迅雷不及掩耳的速度奇袭荆州，要拿下荆州就易如反掌了。”
这一条计策果然奏效，关羽一时不察，竟真的丢失了荆州这一个军事重镇。“大意失荆州”之后，关羽懊悔不已，气急攻心，上回右臂还没有完全痊愈的伤口又迸裂了，竟痛得昏死过去，众人都惊呆了。
但关羽不顾自己的伤势，一方面派人去成都讨救兵，一方面执意要从陆路杀回荆州。
不料在往荆州的路上，关羽又被东吴的几名大将围困在山中，四面受敌。
关羽的士兵大多都向东吴投降，关羽和关平父子俩只带着区区五六百人，多半还都带着伤，退守麦城。孙权派诸葛瑾前来劝关羽投降东吴，但已身陷绝境的关羽仍然不为所动，大义凛然地拒绝了招降。最后，关羽在眼见粮草尽无，又得不到救援的情况下，决定弃城突围，但不幸失败了。最后，麦城被吴军占领。建安二十四年冬十月，关羽父子俩双双遇害。
孙权害怕刘备一旦得知关羽被害以后会大举进攻，于是一方面尽收荆、襄之地，一方面把关羽首级用木匣装好，连夜送给曹操。
曹操一开始还高兴地说：“太好了，关云长死了，夜里我总算可以好好睡觉了。”
但主簿司马懿却说：“这显然是东吴移祸之计！明明是东吴害了关羽，担心刘备复仇，所以故意将关羽的首级献给大王，想让刘备迁怒大王，然后不攻吴而攻魏！”
曹操觉得司马懿分析得很有道理，便决定要以大臣之礼厚葬关羽。
不过，曹操还是想看关羽的首级一眼，便叫吴使呈上木匣，打开一看，看关羽的面目和平日没有什么不同，便脱口笑道：“云长公别来无恙啊！”万万没有想到，语音刚落，关羽竟然口开目动，须发皆张！曹操大惊失色，竟然一个踉跄，昏了过去。稍后，曹操被救醒，只对众将官说了这么一句：“关将军真是一个天神啊！”
来自东吴的使者又把关羽死后显圣附体、大骂吴军的事儿告诉曹操，曹操听了，更加恐惧，从那以后，就经常头痛得要命。
这天，有人把神医华佗请来为曹操看病。华佗说，曹操的病根在脑袋中，要先让曹操饮“麻沸汤”，如同醉死，然后用利斧砍开脑袋，取出“风涎”，再把脑袋加以缝合，就会好了。
曹操大怒道：“你想杀我啊！”
华佗说：“大王可曾听说过关羽中了毒箭，我为他刮骨疗毒的事情？当时关羽都毫无惧色，大王您又何必这么多疑呢？”
或许华佗不提关羽还好，一提更糟，曹操怒气冲冲地说：“胳膊可以割开，但脑袋可以砍开吗？你一定是和关羽交情很好，想乘机为他报仇吧！”说罢，曹操就令左右把华佗抓起来，严刑拷打！多少人为华佗求情都没有用。不久，一代神医竟然就这样莫名其妙地冤死在狱中。
公元二二〇年（建安二十五年）春正月，曹操病死；同年，曹操的儿子曹丕废了汉朝，立国号为“魏”，改“建安二十五年”为“延康元年”，定都洛阳。
九年以后，孙权也当了皇帝，国号为“吴”，定都建业。
三国鼎立，正式形成。
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