率军穷追不舍，紧随其后冲入营内。当时关羽营寨，外围深壕及鹿角十重，障碍设施极为严密，若从营外强攻极为困难。现乘其军陷于混乱之机，由内突袭，一举大破之，杀降蜀之胡修、傅方。时关羽惊悉江陵失守，遂撤围退走，樊城围解。曹仁部将多欲乘胜追击，参军赵俨认为，应保留关羽一定实力与孙权作战，不宜追击。曹仁同意赵俨看法，未部署追击。曹*得知关羽撤退消息后，果然派人传达命令，不许追击关羽。
当关羽撤军而回时，孙权已先到达江陵，派陆逊攻占夷陵（今湖北宜昌）、秭归（今湖北秭归），切断关羽入川退路。在回军途中，关羽多次派人到江陵探问消息。每次，吕蒙都礼待来使，并让使者周游城中。使者回到关羽军中，将士们知道家门无恙，斗志尽失，多数都半途而逃。关羽自知势孤，派人向驻扎上庸的蜀将刘封、孟达求援，二人以以上庸新定为由，拒绝支援。关羽陷于进退失据，腹背受敌的困境，遂西走麦城（今湖北当阳东南）。这时，陆逊乘胜西进，夺取了宜都。关羽看到麦城东、西、南三面全是敌人，而援兵又迟迟不到，决定突围回西川。
吕蒙知关羽兵少，料到他要逃走必然走麦城北边的通西川的小道，就事先派兵埋。十二月，孙权派使者到麦城劝关羽投降。关羽提出叫吴军退兵十里，然后在南门相见。吕蒙果然退兵十里，等候关羽投降。关羽及其长子关平趁机带着十几个骑兵，偷偷地出北门向西逃去，被吴将潘璋部司马忠擒获，被缚见孙权。孙权招降关羽，关羽宁死不屈，与其子关平在临沮一起为潘璋所杀，死时年约六十岁，其次子关兴嗣“汉寿亭侯”之位。蜀汉怀帝刘禅在景耀三年（公元260年）追谥关羽为“壮缪侯”。
吴天然想，总体上看，关羽也不过是荆州争夺战中的一枚棋子。