果然在潘璋离开汉寿不久，从洞庭港方向便传来消息，吕蒙的军队开始大批的出现在洞庭，上了早已等候在那里的吴军船只往益阳而去。得到援军的鲁肃开始对关羽进行反击，双方互有几场胜负后，兵力不足的关羽转入守势，紧把通往南郡的隘口，等待川军的增援。

建安十八年，公元213年五月，刘备在蜀中的军事准备全部完成，命黄忠守葭萌关，张飞和庞统留守成都，自己亲率五万大军带着赵云、魏延等诸将出川口来援南郡。

刘备军到益阳后不久，吴蜀两军便在益阳发生了一场正面大战，陆战偏弱的吴军败下阵来，退至陆口，用水军封锁了长江，与刘备军隔江相对。

由于从川中来的援军全是陆军，荆州水军又新建不久，根本无法与吴军在水上交战，所以双方隔着长江陷入了对峙状态，刘备一方面无法进攻陆口，一方面又因为益阳吴军的牵制无法派大批军队通过长江到达武陵，先从陆路收复桂阳、零陵和长沙。

213年（建安十八年）九月，韦康手下杨阜、姜叙等人合谋，将马超击破，占据冀城，并杀害马超全家。马超大怒，但又回不到冀城，于是袭击历城，杀死姜叙母亲。杨阜与宗弟七人来战马超，除自己深受重伤外，其余兄弟皆被马超杀死。马超无家可回，又听闻夏侯渊援军将至，只得投奔汉中张鲁。

曹操趁刘备和孙权的大军都云集在荆州，命夏侯渊引军十万出长安，做为前部汇合杨阜、姜叙等人进攻汉中，自统大军三十万从许昌出发进抵宛城，打算经上庸诸郡从东面进攻汉中。

张鲁一面紧急备战，一面发急信给刘备求援。蜀中此时虽说有张飞和庞统坐镇，但因为刘备带走了大部分军队来荆州对抗孙权，蜀中刚定不久，剩下的军队只够勉强维持蜀中稳定，根本无力出兵援救张鲁。

就这样刘备被迫派使者过江与孙权议和，但曹操征伐汉中这件事此时却不只他刘备一个人知道，孙权知道后大喜，答复也变得很强硬，说议和可以，但必须将荆州全数交给东吴。刘备一想那还议什么和？有那他直接放弃荆州全军撤到蜀中算了，大发雷霆，不再提议和之事，却也进退不得。

不议和，就无法救援张鲁，不救援张鲁就要丢掉汉中，进而蜀中这个刚好不容易得到的大本营就危险了。东吴也恰好抓住刘备这个心思，咬死说要拿回全部荆州。

关羽提议让刘备先回军去救张鲁，由他率领荆州军死守南郡，维持现状，待刘备助张鲁击退曹操再来与吴军决战。刘备犹豫未决，孔明对此虽然表示反对，表示要亲去江东做一次说客，去说动孙权降低条件，但刘备死活不让，生怕东吴还念着当初周瑜的旧仇，孔明这一去就再也回不来了。

十月，曹操大军到达上庸，在沔水上收拾船只，准备水路并进进攻汉中。而此时夏侯渊已经领兵到达阳平关下，马超出与战，夏侯渊单挑不过，依杨阜之计，以杨阜为诱饵诈败引诱马超追击远离阳平关数十里，再伏兵破之，马超大败，上万人只有他和弟弟马岱引数十骑突围逃回阳平关，至此只能坚守，被夏侯渊每日引军攻打甚急。再加上曹操的大军随时可能从东面进攻汉中，汉中一时人心惶惶。

刘备为了稳住张鲁避免他因恐惧而投降，只能命守在葭萌关的黄忠出兵三千人前往汉中，虽然是杯水车薪，却也是已经尽他最大的能力了。

如果刘备就这么和东吴僵持下去，汉中就必失无疑，到时候如果连带着蜀地被夺，不但刘备会垮，东吴也难以独存，可就这么让刘备放弃全部荆州给东吴，不光刘备在情感上过不去这个坎，帐下许多文臣武将也都是荆州人士，更是难以接受。

幸好鲁肃也知道再这么下去对东吴也只是有害无利，他以抗曹大局出发，劝服了孙权，并独自来到刘备的军营，提出双方先以现在双方实际控制的地域为界，待刘备助张鲁击退曹操，并取得凉州后再将荆州其余的南郡和武陵郡交还。这个方案虽说比将荆州全部给东吴要好一些，可刘备在情感上还是不能接受，不免让孔明与鲁肃讨价还价。双方经过几轮的谈判，最终敲定以湘水为界，南郡加上湘水以西的武陵、零陵暂时归刘备，湘水以东的江夏、长沙、桂阳郡归孙权，待刘备攻取凉州就要将荆州的其余三郡交给东吴。

作为交换，刘备和孙权各自在约定书上签字之后，东吴也要将主力部队开往庐江，进攻寿春牵制曹操兵力，引其回援，为刘备在汉中一带对曹操作战减少压力，进而助其夺取凉州。这样因为东吴也出了力，将荆州全部交给东吴，刘备这边在情感上也能好受些。

就这样，刘备和孙权很快就都在一式两份的文书上签了字画了押，东吴水军开始解除对长江的封锁，并将在零陵的军队退到桂阳，屯扎在陆口的主力部队也分批的开始向庐江开进，为进攻寿春做准备。而作为离零陵最近的武陵太守，刘备一方面也开始将军队逐批的调回蜀中，一方面命诸葛松先派军队去零陵接收，再将零陵移交给他之后派来的零陵太守。