曹操回到陆地上后，立即下令大军坚守樊城和营寨，同时派兵在岸边接应逃回来的士兵。
但随后追来的荆州军又开始放火烧曹军的水寨，而曹军的陆寨也靠江边很近，很快就被蔓延过来的大火点燃。在寨中的曹军无法坚守，樊城之内又装不下这么多兵，只好跑出来列阵。
这时候，曹军虽然还有二十万大军，但人心惶惶，全无斗志。前不久自己这边还是四十万大军呢，就这一会的工夫，没了一半了，谁知道对面还有什么手段啊。
其实不管哪支军队，在忽然死掉一半士兵后，都会军心涣散，毫无斗志，能不溃散就不错了。
曹操和一众谋士、武将都清楚现在的情况，但荆州军马上就追过来了，不能跑啊，只要他们弃城逃跑，马上就成了溃败了。
幸好还有一座城池可以依靠，在樊城内的曹军看着高大结实的城墙，多少有了点安全感。
在城外列阵的是前军徐晃和右军夏侯渊，大约有五万步兵和三万骑兵。曹操觉得荆州军毕竟人数不多，而且在水上作战的确是荆州军强一些，但上了岸就应该不是曹军的对手了吧！
张武也知道这一点，所以并没有立即上岸冲击曹军的军阵，而是用船上的投石车向曹军阵中投射毒烟弹和火油弹。
曹军很快就受不了了，现在的曹军是看见火就害怕，还有那毒烟熏得曹军站都站不住，连战马都被毒烟熏得受不了。
随后，张武趁曹军阵势大乱之机，率兵登岸作战，黄忠、关羽、张飞、赵云、魏延等将也纷纷率兵上岸。
城中的荀攸向曹操说道：“丞相，现在军无战心，荆州军士气正旺，又顺风放毒烟，关羽、张飞、赵云、黄忠等人皆是当世猛将，更兼有张武天下无敌，只怕城外之兵抵挡不住啊！城外之兵若是败亡，城内粮草不足只怕也守不了多久，不如趁现在出城接应了城外之军，以骑兵断后，速速撤往宛城。”
曹操也知道当初进城太匆忙，很多粮草都未运进来，本来还想与城外的部队互为犄角，先稳住再说，却没想到士气如此低落，空有二十万大军却不敢战。
如果城外的部队被消灭了，那城内也守不了多长时间，没有士气，再多的兵力都没有用。还不如趁现在出城接应了徐晃与夏侯渊一起撤往宛城，至少他们还占据人数优势，以骑兵断后的话，也损失不了多少人。
于是，曹操当机立断，以张辽为前锋，夏侯惇居后，曹操领中军，打开城门杀了出去。
曹军毕竟人多，荆州军一时挡不住，城内的曹军便接应了城外的曹军一起向宛城撤去，以夏侯渊和张辽率骑兵断后。
于是，张武与众将又冲杀了一阵之后，见曹军远去，又有骑兵断后，便不再追赶，大军进入樊城。
与此同时，汉水之上的大火也渐渐熄灭，水上到处漂浮着曹军尸体和烧焦的船只零件，又顺水向下游慢慢漂去。
此战，荆州军于水上歼灭了曹军近二十万大军，又追到岸上击杀了将近两万余人，斩杀曹军多员大将，缴获了大量的粮草辎重和战马。
曹操被一把火烧的心惊胆战，仓皇而逃，逃回樊城之后，又弃城逃往宛城。虽然损失了一多半的兵马，但幸好没有把命丢在水上，主要的谋士和大将也没丢。
但曹操得知吕虔死于火海之后，心痛不已。吕虔可是有勇有谋，能文能武，是曹操手下的一员得力助手，在曹操担任兖州牧的时候就追随了曹操，多次带兵平叛，亲自冒着矢石，每次出征必能取胜。
张武留关羽守樊城，又率兵回到汉水之上打扫战场，将曹军尸体一一打捞上来进行焚烧，否则这么多尸体会污染水质，襄阳百姓还要在汉水之上捕鱼呢。
这次火烧连船跟历史上的赤壁之战不同，并没有全歼曹军。原著中，曹操深入荆州，在遭遇大败之后，被周瑜一路追击，逃离华容道后，身边只有二十七骑跟随。八十多万大军中新招降的荆州军估计不是死了就是跑了，曹操从中原带来的精兵也死伤惨重。
这次曹操水上的二十万大军基本上全军覆灭，但陆地上留的二十万大军基本上都跑了，总算给曹操留了一些家底，但此后也无力再征讨荆州了，至少十年之内是没有能力了。
张武从弄出铁锁连船开始便布局，终于将曹操坑了一把，这个局能成功的最关键原因就是曹操想一统天下的野心。曹操自从打败袁绍后就开始有些飘了，又是废三公自任丞相，又是杀孔融，自认为天下无敌了。
后来三番两次败于张武之手后，曹操不但没有变得小心谨慎，反而有些恼羞成怒，始终将张武视为头号大敌，尤其是得知张武与刘备结合在一起后，终于仗着有铁锁连船相助，集结了四十万大军征讨荆州。
曹操逃到宛城之后，终于明白了自己有些操之过急了，如果没有可用的水军，是无法与荆州或江东进行交战的，什么铁锁连船啥的都没有用！
张武通过此战大量消灭了曹军的精锐士兵，同时夺回了樊城，消除了北方的威胁，但曹操虽败，实力犹存，尤其是精锐骑兵都在，荆州还暂时还是无力北伐。
张武下一步的目标并不是北上攻打曹操，而是向东征讨江东，打败曹操只不过是为了解除后顾之忧。
在没有足够强大的步兵和骑兵之前，张武是不想主动进攻曹操的，即使他现在手下有那么多猛将，但真要跟曹军在陆地上正面对决，荆州军还不是对手。
但现在不打曹操不代表以后不打，在张武的规划中，要等以后取得益州和汉中之后，大量招募训练步兵，然后再想办法从凉州等地弄来战马，手上至少有一万骑兵后才能跟曹军在平原上正面硬刚。
而攻取益州也不是那么容易的，不可能随便去走一圈人家就投降了，原著中刘备一开始那么顺利，最终还是用了将近三年才成功。张武如果要取西川的话，就算运气好会有带路党，但至少也得带上五万以上的大军才行，而且还得他亲自带兵出征。
这就基本上是荆州一半的兵力了，如果在益州耽搁上一年两年，就算曹操不来打，估计周瑜也不会放过这个好机会。周瑜可是时刻不忘找机会占据荆州的，可以说周瑜作为属下，甚至比孙权这个主公还有进取心。