张鲁逃到巴中时，偏将军黄权对刘备说：“如果失去了汉中，三巴之地就受到了威胁，这等于是砍断了益州的左膀右臂。”于是，刘备任命黄权为护军，率领众将北上迎接张鲁，但张鲁已经离开了三巴，回到南郑，投降了曹操。黄权遂率军击破了朴胡、杜濩、任约之众。曹操得知刘备前来争夺三巴，遂命令平狄将军张郃都督各军南下三巴，打算将当地百姓迁到汉中，曹军一直推进到宕渠（今四川省渠县东北九十里，俗称车骑城）、蒙头（在宕渠东北七里，称为八濛山）、荡石（亦在八濛山附近）。刘备命令巴西太守张飞率领一万人马前去迎战，两军相持了五十多天，张飞从小道截击张郃，因山路狭窄，曹军虽然人多，但前后无法接应，遂被张飞打得大败。张郃丢掉马匹，仅与手下数十人沿着山间小路仓皇逃回汉中，刘备遂安然回到了成都。《三国志·先主传》称张飞与张郃的交战之地在瓦口，该地当在宕渠附近。
宕渠之战发生在建安二十年年末，距离曹操撤出汉中仅仅数月，此战一举稳定了纷乱的益州局势，令益州转危为安。战后，张飞亲自挥笔写下：“汉将军飞率精兵万人大破贼首张郃于八濛，立马勒石”几个遒劲的大字，并将这几个大字镌刻在八濛山的石崖上，至今我们尚能看到。
促使曹操回师的除了不愿长期滞留在汉中这片穷山恶水之间以外，似乎还有越来越危急的东南局势。就在建安二十年六月左右孙刘两家重归于好之后，孙权就率领大军从陆口东撤了，到了八月，孙权率领十万吴军就包围了合肥。当时曹军张辽、李典、乐进仅仅率领七千多人驻守在合肥，等到孙权到来后，三将打开了曹操提前送来的书信，只见信中写道：“如果孙权前来，张辽、李典将军出战，乐进将军驻守，护军薛悌不得出战。”曹操为何如此安排？胡三省称：是因为张辽、李典勇敢，而乐进持重，薛悌是文官，所以才如此安排。但纵观三将的传记，我们倒是觉得乐进与李典相比更加果敢一些，总是冲杀在最前面，《乐进传》中也说乐进的儿子乐綝“果毅有父风”，而李典则更像一位谦谦君子，因此，胡三省的判断并不能让我们满意。个人认为，曹操这样安排是由于：作为五子良将之首的张辽雄武过人，临战总是意气风发，毫无畏惧，特别善于打恶仗和硬仗，在曹操北征乌桓蹋顿时，正是张辽的勇气才让曹军大获全胜，对此，曹操也是非常佩服的；李典素来儒雅，又与张辽不和，让二人出战，可以用张辽的勇气带动和激励李典，李典自然不甘落到张辽后面，二人可以比赛着杀敌，定能取得胜利；至于乐进本来就非常果敢，但毕竟冲动，令其守城亦绰绰有余。
众将认为敌众我寡，难以主动出击，都心生疑窦。张辽对大家说：“大人出征在外，等到援军到来，敌人肯定已经破城了。因此，大人命令我们趁敌军尚未完成集结，就出动出击，以挫败他们的锐气，安定军心，然后才能守住合肥。”乐进等人无人发言。张辽见状大怒，说道：“成败之机就在今日，你们大家如果心存疑虑的话，我张辽一人独自出战！”李典素来与张辽不和（可能是因为张辽担任吕布部下时曾杀死过李典家族的人，而《李典传》称三将之间均不和睦），听到张辽这么说，也不愿落到人后，他慷慨说道：“这是国家大事，我只是在考虑你的计策可行不可行罢了，我岂能以私怨而忘掉了大义！我愿意随将军一起出战。”于是，张辽连夜招募了八百名敢死队员，杀牛犒赏将士，等到第二天凌晨，张辽身披铠甲，手持画戟，冲在队伍的最前面。他亲手杀死了数十名吴军，斩杀两员吴将，高喊自己的名字，旋风一般冲入吴军大阵之中，如入无人之境，一直冲到了孙权帅旗之下。
孙权大惊，赶忙逃往一座高高的坟墓之上，命令卫士手持长戟四面护卫。张辽在坟墓之下高呼孙权名字，呵斥他下来决一死战，孙权不敢动弹，但看到张辽身边的士兵人数很少，遂命令部队将张辽包围了一层又一层。只见张辽奋起神威，挥舞长戟，左挡右击，杀出了一条血路，率领数十名亲兵突出重围，包围圈内的曹军呼喊道：“将军，你要丢下我们吗？！”张辽听到后，又调转马头，再次冲入包围圈内，救出余众。吴军被杀得人仰马翻，无人能挡。张辽、李典率领的这八百壮士与吴军从清晨一直杀到中午，吴军士气全失，转而投入防御，城内守军这才安下心来，众将无不心服口服。
孙权率领吴军将合肥包围了十余天，但一直无法攻克城池，军中又爆发了传染病，孙权遂决定撤军。吴军大部队依次撤离合肥，孙权与庐江太守吕蒙、折冲将军甘宁、偏将军陈武荡寇、中郎将兼右部督凌统、讨越中郎将蒋钦等将亲自率领一千余名车下虎士（吴军精锐中的精锐）断后，停留在合肥城东的逍遥津北岸。张辽从城上望见后，立即率领步骑杀出城外，冲到孙权近前。甘宁张弓搭箭，射杀无数曹军，与凌统等人与曹军殊死搏斗，在激战中，甘宁还厉声喝问为何军中不擂响战鼓？孙权命令追回大军，但大军已经走远，一时难以回来。凌统率领三百名亲兵冲入曹军之中，将孙权救出重围，把孙权送到逍遥津桥头，凌统又率领人马回身杀入曹军。当时曹军已经将桥梁毁坏，只剩下两块木板（《三国志·吴主传》注引《江表传》则称，桥上有一丈多没有木板）。孙权跨马登上了桥头，只见那马逡巡不进，亲近监谷利紧随孙权身后，让孙权放松缰绳，紧抱马鞍，谷利在马后狠狠抽打，那匹骏马一声长嘶，跃起四蹄，飞过桥去。奋武将军贺齐率领三千人马来到南岸接应，孙权这才脱离了危险。中郎将徐盛在激战中负伤，长矛遗失，贺齐之兵与曹军厮杀，又夺回了徐盛的长矛。
凌统身受重伤，身边的三百名壮士全部战死，他亲手杀死数十人之后，觉得孙权已经安全脱身，这才边打边撤。来到桥边，桥已完全毁坏，只好身披铠甲潜入水中，被吴军救起。孙权见到凌统后又惊又喜，凌统想到自己的亲兵全部战死，不禁悲从中来，泪流满面。孙权亲自用衣袖给他擦拭眼泪，说道：“公绩（凌统字）啊，死的已经死了，只要你还活着，就不用担心手下无人。”凌统的伤非常重，孙权将其留在自己的大船上，亲自护理，将他的衣服全部换下，幸赖江东名医卓氏的良药，凌统才侥幸活了下来。
激战中，孙权最为亲近的部将、偏将军陈武战死，宋谦以及中郎将徐盛的部队全都败退，武猛校尉潘璋在他们的身后，立即飞马向前，斩杀了两名宋谦、徐盛部的士兵，二将的部队遂又回身死战。
此战孙权几乎性命不保，张辽询问吴军俘虏：“刚才那位紫色胡子的将军，上身长下身短，弓马娴熟的，是谁？”俘虏回答：“那就是孙将军。”张辽与乐进相遇，对乐进说自己早一点不知道，如果猛追的话，一定能够追上，曹军全军上下都非常惋惜。这一记载出自《汉晋春秋》，但该记载似乎并不属实，这是因为，在十几天之前，张辽就已经冲杀过一次吴军，并对登上高坟墓之上的孙权喊话，而此时岂能又说不认识孙权呢？不过，此战过后，张辽的确威名大震，据《太平御览》注引《魏略》称，战后，小孩啼哭不止，父母就用张辽的名字来吓唬孩子。曹操对张辽的勇敢大为赞赏，晋升其为征东将军。
登上大船后的孙权设宴款待众将，贺齐离开坐席，哭泣道：“至尊身为主公，应当处处稳重，今日之事，几乎酿成大祸，令群臣无比震惊恐惧，好像失去了天地，希望主公能引以为戒！”孙权亲自来到贺齐跟前，替他擦去眼泪，说道：“我这次已无比羞愧，早已铭刻在心，不仅仅是当成座右铭啊！”孙权的父亲孙坚、哥哥孙策以及弟弟孙翊等都因轻率死于非命，这也许是孙氏的家风吧。
战后，孙权晋升有功之臣凌统为偏将军，分配给他一倍原来的部队；晋升蒋钦为荡寇将军，濡须都督；拜潘璋为偏将军，率领百校兵，驻守半洲；封谷利为都亭侯。后来，孙权迁都武昌，一次，建造了一艘大船，取名长安，进行试航，可是当天却遭遇大风，孙权执意要驶往罗州，而谷利却拔出佩刀严令船工驶往樊口，孙权说：“阿利，你怎么这么怕水？”谷利回答：“大王是尊贵的主公，却轻率地临于不测的险地，船楼很高，一旦船只倾覆，将如何是好？”从此孙权对谷利很是看重，不再直呼其名，只称一个字谷。孙权对陈武的死非常痛心，亲临祭奠，下令将其爱妾殉葬，并免除了陈武二百家宾客的赋税。
东晋孙盛在评价此战时说：“夫兵固诡道，奇正相资，若乃命将出征，推毂委权，或赖率然之形，或凭掎角之势，群帅不和，则弃师之道也。至于合肥之守，县弱无援，专任勇者（指张辽）则好战生患，专任怯者（应指李典）则惧心难保。且彼众我寡，必怀贪墯；以致命之兵，击贪墯之卒，其势必胜；胜而后守，守则必固。是以魏武推选方员，参以同异，为之密教，节宣其用；事至而应，若合符契，妙矣夫！”