周瑜奉召从鄱阳赶回柴桑（今江西九江西南）。他同鲁肃一样，也主张坚决抗御曹操，“宁为玉碎，不为瓦全”。他认为：曹操虽然统一了北方，但是后方的局势并不稳定，割据凉州的马超、韩遂，对曹操的侧后构成很大的威胁。曹军放弃北方军队善于骑马打仗的长处，而同吴军在水上进行较量，那是舍长而就短，笨到了极点。加上时值隆冬季节，马乏饲料，北方部队远来江南，水土不服，流行疾病在所难免。这些都是用兵的大忌。曹操贸然东下，失败乃是注定了的。接着，周瑜又向孙权分析了曹操的实有兵力，认为曹操的中原部队不过十五六万，业已疲惫不堪。荆州的降兵至多有七八万人，而且心存恐惧，没有斗志。这样的军队，人数虽多，却并不可怕，只要动用精兵五万，就足以让曹操吃不了兜着走。周瑜深入全面的分析，使孙权更加坚定了联刘抗曹的决心。于是，就调拨精兵锐卒三万人，任命周瑜、程普为左右都督，鲁肃为赞军校尉（军事参谋长），率领部队与刘备会师，共同抗击曹操大军。
十一月（一说十月，又一说十二月），周瑜率兵沿长江西上到樊口与刘备会师。尔后继续前进，在赤壁（今湖北蒲圻西）与曹军打了一个遭遇战，曹军初战不利，退回江北，屯军乌林（今湖北蒲圻境内），与孙、刘联军隔江对峙。
“福无双至，祸不单行”，这时曹军偏偏又受到流行病的打击，战斗力更打了一个折扣。由于曹军多是北方人，不习惯于水上的风浪颠簸，便用铁环把战船联结起来，以减轻船体的晃动。周瑜的部将黄盖针对敌强我弱，不宜持久，和曹军士气低落、战船连接等实际情况，建议实施火攻，奇袭曹军战船。周瑜欣然采纳了这一建议，秘密制定了“以火佐攻”、因乱而击之的作战方针。
周瑜利用曹操骄傲轻敌的弱点，先让黄盖写信向曹操诈降，并与曹操事先约好了投降的时间和方式。曹操踌躇满志，不知是计，以为真的有天上掉馅饼的好事，便兴冲冲表示接受黄盖的“归顺”。于是，黄盖率蒙冲（一种用于快速突击的小船）、斗舰数十艘，满载干草，灌以油脂，并巧加伪装，插上旌旗，同时预备快船系挂在大船之后，以便放火后换乘，这一行动方案做得真是丝丝入扣，毫无破绽。
发起进攻那天，正刮着东南大风，战船航速节节加码，迅速向曹军阵地接近。曹军以为这是黄盖前来投降，皆伸长脖子围观守望，毫不戒备。黄盖在距离曹军阵地二里许，下令各船同时放火。一时间“火烈风猛，船往如箭”，径直向曹军冲去。曹军船只首尾相连，分散不开，移动不便，顿时成了一片火海。这时候，风还是一个劲地吹刮，火势熊熊，遂向岸上蔓延，一直烧到了岸上的曹军营寨。曹军上下被这场突如其来的大火烧得惊慌失措，哭爹喊娘，乱作一团，兵败如山倒，烧死、溺死者不计其数。在长江南岸的孙、刘联军主力船队乘机擂鼓前进，横渡长江，大败曹军，扩大战果。曹操被迫率军由陆路经华容向江陵方向撤退，行至云梦时曾一度迷失道路，又遇风雨，道路泥泞，以草垫路，才使骑兵得以通过。一路上，杯弓蛇影，一夕数惊，人马自相践踏，将士死伤累累。孙、刘联军乘胜水陆并进，一直追击到南郡（今湖北江陵境内）。曹操留下曹仁、徐晃驻守江陵，乐进驻守襄阳，自己率领残兵败将奔逃回北方。赤壁之战至此以孙权、刘备方面大获全胜而宣告结束。
赤壁之战，是中国历史上火攻的典型战例，充分体现了孙子“火攻”作战理论的精髓要义。在这场决定三国命运的战争中，弱小的孙权、刘备联军面对屡战屡胜、兵锋正锐的曹操大军，没有自乱方寸，不曾胆战心惊，而是在知彼知己、知天知地的基础上，针对曹操骄傲轻敌、舍长用短（“舍鞍马而就舟楫”）的特点，利用地理、天时方面的有利条件，果断采取“以火佐攻”的作战方针，乘敌之隙，一把火烧出一个三国鼎立的崭新局面。
在具体的作战过程中，孙、刘联军也认真贯彻了孙子“火攻”战法的基本原则。首先，他们充分做好了实施火攻的必要准备，即预先准备了充足的火攻器材——干草、油脂以及用于突击冲锋的火攻载体——蒙冲、斗舰，这就是所谓的“行火必有因，烟火必素具”。其次，他们也做到了“发火有时，起火有日”，即充分利用东南风大起劲吹的机会，及时地放火焚烧曹军的战船和大营。最后，正如孙子所说：“火发于内，则早应之于外”。使火攻与兵攻有机地结合起来。周瑜、刘备等人，在实施火攻袭击方案顺利得手的情况之下，不失时机地统率主力船队横渡长江，乘着敌人惊慌失措、混乱不堪之机，奋勇攻击，大创聚歼，从而扩大了战果，赢得了完全的胜利。孙、刘联军在赤壁大鏖战中的突出表现，证明了它的统帅集团不愧为谙熟“以火佐攻”、“凡军必知有五火之变，以数守之”这一火攻原则的卓越代表，反映了孙子“火攻”战术思想在冷兵器作战时代所具有的独到价值与深远影响。从这个意义上说，孙子的“火攻”战术原则及其具体方法，业已经受住了历史老人的公正验证，而成为中华兵学宝库中的璀璨瑰宝。
本篇中的另一重要内容，是孙子的慎战思想。他强调君主和将帅对战争要谨慎从事，做到“非利不动，非得不用，非危不战”，对于那种缺乏政治目的和战略目标而轻启战端的愚妄行为，孙子持坚决反对的态度。他着重指出国君不可以凭个人喜怒而发动战争，将帅也不可以逞一时意气而随便动武。无论是战是和，都必须以利益大小或有无为依据：“合于利而动，不合于利而止。”认为这才是真正的“安国全军之道”。否则“战胜攻取，而不修其功者，凶”，到头来一定会受到现实的惩罚，丧师辱身，为天下笑。曹操在夺取荆州之后，忘乎所以，志得意满，不能认真“修其功”，没有把握住千载难逢的统一天下之良机，拒绝了高参贾诩关于先稳定新占地盘，再伺机攻打东吴的正确建议，轻敌冒进，率意开战，从而埋下了兵败赤壁的种子。在具体作战部署上，曹操又犯联结战船等一系列错误，加上对孙、刘联军可能实施火攻的情况蒙昧无知，疏于戒备，轻信了黄盖的诈降欺骗，终于导致了惨重的失败，葬送了兵扫六合、统一全国的大好机会，其教训的确是非常深刻的。《礼记·曲礼上》讲：“敖（傲）不可长，欲不可从，志不可满，乐不可极。”曹操不听先哲之言，吃亏自在眼前，这对于后人来说，实在具有永远警示的意义。
孙子的这一看法较之于儒、墨之流一味“非战”、“反战”立场无疑更接近于真理，而与《商君书》为代表的法家“主战”理论相比，也具有更大的合理性。（参见黄朴民：《孙子兵法选评》，3页，上海，上海古籍出版社，2004。）“合于利而动，不合于利而止”乃是从事任何活动的根本依据，战争作为暴力的政治行为，更应该遵循这一宗旨。而要真正贯彻“兵以利动”的精神，国君和将帅乃是关键。古代国君是一国的主宰，他的一举一动都直接关系着国家的安危存亡，在战争问题上尤其如此。国君如果遇事不能沉着冷静，仅凭一腔热血而轻率发动战争，那后果就不堪设想。至于将帅，乃是一军的统帅，他指挥是否得当，与战争的胜负关系极大。遇事冷静，处乱不惊，不为利诱，不为辱怒，是将帅应有的优良素质，也是军队克敌制胜的重要保证。有鉴于此，孙子才一再告诫统治者“不可以怒而兴师”，奉劝将帅“不可以愠而致战”。
征之于史，这种“慎战”理论乃不刊之论，正如唐代杜牧所说：“将兵者，有成者，有败者，勘其事迹，皆与武所著书一相抵当。犹印圈模刻，一无差跌。”（杜牧：《孙子注·序》。）像成皋之战中曹咎“以愠致战”终遭杀身，夷陵之战中刘备“以怒兴师”招致惨败，李自成不修其功断送天下，都是违背孙子谆谆教诲的必然结果。
孙子为什么在一篇专门讨论具体火攻战术的文字里，会包含这类表面看上去并不相涉的内容，两者之间又有什么内在逻辑联系，这叫人百思不得其解，以至于有学者认为所谓“安国全军之道”云云，很有可能是错简。对此，众说纷纭，莫衷一是，留下了一个很大的谜团。其实，往深处去想，解开这个谜团还是有线索可寻的：烈火的破坏性、威胁性是最为巨大的，所谓“如火燎原，不可向迩”，战争的性质正与它相同，对战争的后果自应有高度的警惕，所以以火为喻，引申出“慎战”的道理，提倡“安国全军之道”也就是理有固宜了。孙子的机心缜密，雅人深致，于此可见一斑。