建安十二年（公元208年）五月中旬，再我回到合肥當天，考慮到曹孫聯軍可能以合肥西門，東門作爲助攻方向，決定：
任命關平、劉磐分別率領8千步兵鎮守合肥西門、東門
讓楊懷、蔣琬分別率領4千步兵鎮守合肥北門與南門，
留下數千水軍鎮守水寨之外，讓蘇飛率領餘部不時出擊截斷吳軍與曹軍糧草。
讓向寵率領以廬江爲基地運輸大軍糧草，且從荊州、益州再次抽調3萬步兵，1萬水軍支援前線
如此一來，江夏城的守軍僅僅留下五千餘人，荊州五萬大軍也只留下三萬餘人了。
以趙雲、黃敘率領1萬6千騎兵、6千步兵作爲後備力量，在敵軍攻上城牆後將對方殺下城牆。我與賈詡在敵軍攻城猛烈時，分別到城牆上協助大軍守城。
爲了讓曹操部有後顧之憂，我讓已經趕到汝南的諸葛亮率領馬超、龐德部2萬騎兵以及汝南城的1萬步兵出兵攻打壽春，以截斷曹軍退路。
讓龐統趕赴鄱陽城下，協助甘寧攻打鄱陽城。
讓董和出使袁尚，請求其攻擊曹軍所鎮守的黎陽、青州，且承諾我將拖住曹操南下大軍。
在這些安排妥當後，我命匠人在合肥城東、西兩線安裝三十架車弩，北門、東門安裝二十餘架車弩。且讓人將合肥城中雷石準備在城牆上與城牆下，在西門與東門安裝了大量投石車。
最後在城牆上與城下準備了大量的硫磺與鍋油，爲保障合肥能夠長久鎮守，我讓關平他們將守城部隊分爲兩部，輪流守城。
剛安排妥當，曹操所率領的6萬兵馬先到，但曹軍只是安營紮寨，沒有任何人前來挑戰，我也樂得清閒，且現在還沒有實力在城外擊敗曹操，於是讓關平加強監視，命令探馬從南門出城，強化監視範圍外，沒有其它動作。
五日後，周瑜率領6萬大軍也來到東門，這讓我及所有合肥城內漢軍知道現在是決戰的時刻，於是除了鼓舞士氣外，還讓大家高唱“團結就是力量”、“男兒當自強”，看着這些大老粗一有空閒就高唱這些歌曲，我知道現在士氣上來了，而城外曹孫聯軍看到我軍居然高唱這些歌曲也大是驚訝，雖然過去對壘過程中也曾聽到這些歌曲，但從沒見到全城高歌這種簡單明瞭激憤人心的歌曲。
部分孫曹聯軍士兵聽到這些激憤人心的歌曲，也大受感染，在無人的時候也輕哼漢軍歌曲，曹操知道後，大是驚訝，急忙傳令全軍：“此歌曲乃劉琦魔術，三軍不得傳唱，違令者斬，如此方停止，但是還是阻擋不了曹軍內心對漢軍的尊重。
而周瑜因爲音樂造詣頗高，聽到這些歌曲後甚是欣賞，急問此歌乃何人所作，左右答道，乃荊襄公子，也就是漢軍統帥劉琦，在六年前所作。周瑜聽後大是感慨道：劉琦真乃天人亦，其文治武功直比武帝
、光武，要戰勝他，難亦。
五月下旬，曹孫聯軍同時發動攻擊，我讓賈詡趙雲到東城去協助劉磐守城外，親自率領黃敘、黃射協助關平守衛西城。曹操以張合爲攻城指揮，率領三萬大軍向西城門壓來，我見曹軍陣型非常密集，帶曹軍接近城牆後，讓守城將士用弓箭，用車弩以及投石車發動震撼性打擊。
哪些在阻止戰中見識我軍車弩厲害的曹軍更是震驚，曹軍大亂，傷亡千人後向後撤退。我見曹軍撤離頗遠，想到，若我身邊有2萬騎兵，可擊敗之，但是現在兵窮將寡亦。
曹軍現在已經有抗擊我軍車弩的經驗，在下午後，又以一字長蛇方式，徐徐向前進攻，而關平知道這種陣型勝在持久方面，於是重新組織城防，防守曹操進攻。
而周瑜部就不這樣幸運了，在我軍車弩的打擊下，甚是驚慌，攻城士兵見到呼嘯而過的鉅艦，一些從水軍轉爲陸軍的士兵想起整艘整艘大船被擊沒，心中大恐，有的居然當場逃跑，周瑜在殺死多名逃散士兵後，才穩住陣型，急忙收兵回營，與陸遜、魯肅、太史慈等探討破解之法。最後從曹操軍中知道一字長蛇陣能夠減少傷亡，第二日也用該陣型，如此雖然傷亡有所減少，但是將士們心中仍頗爲驚嚇。
如此在城牆上僵持十餘日，這日曹操正在指揮大軍攻城，突然壽春守軍來報，諸葛亮與大將馬超、龐德率領三萬人馬急攻壽春，徐晃請求魏國公緊急回援。
曹操聽到這個消息大是恐慌，郭嘉說道，若壽春被諸葛亮所佔，我軍無歸路亦。
滿寵卻說：此看似危險，若孫權與我真心結盟，支援我軍糧草，何嘗不是壞事。
曹操急問計，滿寵在曹操耳朵邊說了幾句以後，曹操大笑。當日曹操與滿寵率領3千人馬到達周瑜大帳，滿面愁容，周瑜急忙招待曹操。在席間曹操說道：“操有虧仲謀與公謹亦，今諸葛亮率領大軍攻打我壽春，一則我軍糧草接濟不上，二則恐後路被劉琦所襲。急切間，我只好北歸，留下少量軍隊協助公謹攻城，操親率大軍擊敗諸葛亮部後再行南下。
周瑜聽到這裡大驚，急忙於陸遜、魯肅等人商議，魯肅獻計道，不如我軍接濟曹軍糧草，如此可將曹軍留在合肥城下亦。
周瑜想後說道：接濟曹軍糧草數量頗大，恐須報吳王知悉。於是讓魯肅連夜趕到建業請示孫權，回到座中，對曹操說道：“大軍糧草等事宜，瑜正請示我家主公，三日後必有消息，萬望丞相多待數日。”
曹操滿面愁容說道，操爲盡同盟之誼，只好多待數日了。於是回到大營，讓曹彰程昱率領兩萬兵馬回到壽春，協助徐晃守城，而大營多布錦旗，仍按六萬大軍紮營。
而此時，向寵所率領4萬援軍已經到達合肥，於是我將援軍接入城中，作爲後備部隊，讓蘇飛留下1萬水軍鎮守合肥水寨，由其親率餘部攻擊周瑜，曹操糧道。
三日後，周瑜回報曹操，吳王以同盟之誼，看在曹公不辭勞苦的分上，決定援助曹操六萬大軍糧草，直到壽春之圍被解爲止。曹操聽後大喜，直誇滿寵，如此我軍可節餘數萬大軍糧草亦，順便將我攻打壽春這步旗也誇了一番，要知自從建安元年，曹操每年在外征戰，糧草早不濟，現在有東吳接濟大軍糧草，這等美事太划算了。
數日後，我從諸葛亮的書信中知道曹操已派遣程昱、曹彰回援壽春，也知道孫吳在接濟曹軍糧草。估摸曹軍傷亡，現在壽春城下曹軍最多三萬之數。於是與賈詡商量決定，先攻破曹操?，再打擊周瑜。?
當即，我令賈詡守衛西城與北城，讓關平，楊懷分率1萬5千步兵，趙雲率領1萬騎兵攻擊曹軍。而我與黃敘、黃射率領1萬騎兵阻止周瑜援軍。
當天三更，我讓楊懷率領步兵秘密燒城，第二天曹軍照例由張合指揮一萬兵馬攻城，而我軍明顯呈現出征戰疲倦，大軍不支，這無疑鼓舞了曹軍士兵的士氣。曹軍很快攻到城下，張合急令大軍搭好雲梯，準備攻城，妄圖一舉攻破合肥城牆。
這時，合肥城門突然大開，趙雲率先率領1萬騎兵殺出，大肆殺殺傷曹軍攻城部隊。
曹操最初聽說今日攻城特別順利，大喜，與荀攸、滿寵等謀士出寨觀看。剛走出營寨，看見趙雲部衝出城門，正肆殺傷張合部時，大爲驚恐。一面令張合部撤退，一面許諸率領騎兵與1萬步兵前去保衛張合大軍。
許諸部剛列陣完成，這是關平所部已經趕到，列陣衝擊曹軍騎兵。曹操評估我投入人數後，知道這是全線反擊，在曹軍僅有四萬人的狀況下，大勢已去。於是不顧張合部的安危，急令全軍撤回營中，全線固守。
曹操大軍剛退回營中，後軍出現滾滾灰塵，楊懷所部步兵繞道後面殺到，曹軍這時大嚇，如此整個曹營士兵有被漢軍包圍的危險。也知道我集中合肥所有機動兵馬對曹軍實施毀滅性打擊，妄圖一舉消滅曹軍，徹底解除合肥之圍。
曹操見現在已經是兩軍存亡的最關鍵時刻，一面派人通知周瑜率兵來救援，一面親率步騎殺向楊懷部，妄圖擊潰楊懷部後，全軍能夠安然退回壽春城。
而楊懷也明白曹操將其作爲戰役成敗的突破口，於是不求有功，竭力組織力量阻擋曹操攻擊。而這時剛衝出城牆的關平，急於報殺父之仇，也率領大軍攻擊猛攻曹軍營寨。
在這兩面夾擊之下，且曹操紮營範圍過分大，原本兵力就非常分散，加上張合部一萬人被趙雲部所阻止，曹操率領大軍突擊楊懷部，如此守寨兵力明顯不足，不到半個時辰曹軍大營就被關平攻破了。
曹操大驚，一面令大軍拼死抵抗關平部，而自己親率許諸部騎兵不惜任何傷亡向楊懷部發動突襲。因爲沒有固定工事，且曹軍拼盡全力突圍，最終楊懷在抵抗了一個時辰後，終於還是被許諸衝出一條生命線來，曹操率領數千殘部向壽春方向突圍而去。
周瑜聽探馬來報，我軍正全力攻擊曹操得時候。當即讓太史慈、淩統、譚雄率領2萬人馬前來救援，被我與黃敘、黃射所部阻擋，前進不得。太史慈、淩統等人雖然勇猛，但怎奈無我騎兵的機動性，打擊能力的剽悍。在黃射率部四處騷擾之後，我看吳軍窮於應付之下，命令黃敘率領五千騎兵向吳軍薄弱部分發動襲擊，如此一來，吳軍損失巨大。到天黑前，吳軍仍然前舉步唯艱，此時我已經知道西線大捷了，趙雲、關平、楊懷等人已經大敗曹操，張合與曹操率領不到萬人向壽春方向逃竄的時候。立即讓趙雲率領五千騎兵追擊曹操，餘部前來支援我大軍。楊懷打掃西線戰場，關平急率領大軍前來圍遷太史慈部。
天黑時趙雲部騎兵趕到，在得到生力軍支援之下，吳軍大敗，太史慈被迫率軍向周瑜大營撤退，而譚雄在撤退過程中被黃敘所俘，投降我軍。
我見已經殺退吳軍援軍，感到達到戰役目的，也害怕周瑜部伏擊，於是下令鳴金收兵，回到城?。
隨後，關平、楊懷率領諸部亦回到城中，
此戰，曹操只與張合、許諸諸人率領萬餘兵馬逃回壽春。而我軍騎兵傷亡三千餘騎，步兵傷亡6千餘人。但繳獲曹軍從孫吳那裡勒索來的大量財物，糧草。
於是，我大賞三軍，傳令全軍休息，明日我將率部擊潰周瑜部，從而徹底解除合肥之圍，兵臨建業城下。當天晚上，周瑜接到太史慈、淩統等人回報，曹軍已經被擊敗，正在倉皇北逃後。大驚，與陸遜、魯肅等人商議，認爲吳軍難獨立抗拒漢軍，不如撤回建業，若大軍能全線安然撤退，吳軍合併一處也有八萬之衆，可以抗衡劉琦對建業的攻擊。
於是命令大軍當夜三更做飯，五更開拔，當我在第二天凌晨知道周瑜部撤退後，急令蘇飛率領2萬水軍前去阻止，當即而留下楊懷率領兩萬步兵，5千水軍留守合肥、廬江。而與賈詡、費?、馬謖、趙雲、劉磐、關平、黃敘、蘇飛率領6萬大軍，包括1萬7千騎入追擊周瑜部。
?此間，襄陽傳來消息，馬雲綠爲我生了一個男孩，甚是英俊。