水淹七军之后，曹操约孙权夹击关羽，起初孙权没有马上答应，相反是派使者去关羽那里和亲，迎娶关羽的女儿，关羽大怒，辱骂其使，孙权闻之，更加大怒，派吕蒙偷袭荆州。

孙权命吕蒙为主帅偷袭荆州，并亲自率军为后援。荆州重镇江陵守将麋芳(刘备小舅子)、公安守将士仁因与关羽有嫌隙而不战而降，吕蒙不费吹灰之力就遂次第攻陷荆州各郡。

救援樊城的徐晃因兵力不足，认为很难与关羽抗衡，不过之后曹操先后派遣徐商、吕建等将领以及殷署、朱盖等十二营兵马增援徐晃，最终徐晃出战击败了围困樊城的关羽军队。此时关羽知悉后方生变，乃南撤，但水军仍然控制汉水。

关羽军队的家属多在江陵(南郡治所)，得知江陵失陷于孙权，士卒渐渐溃散，退至麦城。十二月，关羽率数十骑出逃，一路突围至距益州不过一二十里的临沮(今湖北省襄樊市南漳县)，遇潘璋部将马忠的埋伏，被擒，和义子关平于临沮被害，此时是公元220年初。

关羽兵败麦城后，自知势孤力穷，便向西退守麦城。孙权派人诱降，他假装投降，把幡旗作成人形立在城墙上，借机逃走，士兵都跑散了，跟随他的只有十余骑兵。孙权已事先命令朱然，潘璋断了关羽的去路。12月，潘璋手下的司马忠在漳州活捉关羽及其子关平，将他们斩首。