建安二十四年（219年）七月，关羽临北伐前，除增兵加强公安、江陵的防备外，又在公安、江陵附近沿江置“屯候”，以便随时侦察吴军功向。实际上，对吴国形成沿江屯候、公安、江陵内外套城四道防线。而且江陵距樊城前线只有180公晨，当时轻骑一日一夜行300里，只需一天多就能赶回。在关羽看来，对吴国的防范，可说是万无一失了。 

    关于北伐战略战术布署，可以分为五点：第一、这次北伐的战略目标，乃是夺取曹魏在荆州北部的两个据点襄阳、樊城，以便作为将来北上宛、洛的基地；第三、襄阳在汉水与淯水合流处的北面，樊城在襄阳沿汉水上溯的9公里处，两城皆依傍汉水，故决定秋季雨水季节北伐，可以充分利用汉水发挥水师的优势；第三、集中优势兵力围歼襄、樊守军，尤其是曹仁在樊城的主力守军；第四、致函汉水上游的刘封、孟达，请其派兵从西北面支持，使樊城两面受敌；第五、派小股游军北进，威?#123;许昌，以动摇襄、樊守军。 

    战争开始后，关羽以迅雷不及掩耳之势，亲率大军围曹仁于樊城。曹操先派汝南太守满宠援助曹仁，又遣于禁等七军助仁。八月，暴雨，汉水平地涨数丈，于樊七军和曹仁别部庞德军被水淹没，于禁、庞德避水登高堤上。关羽利用强大“舟兵”，乘大船攻击，四面放箭，战斗异常激烈，从早晨战至日中，于禁势穷投降，庞德被俘杀，共俘曹军3万余人。关羽消灭了于禁援军后，围禁城数重，内外断绝，樊城粮食将尽，危在旦夕。又遣别将围曹仁别帅吕常于襄阳，以阻止其援救樊城，并迫使曹魏荆州剌史胡修、南乡太守傅方投降。 

    关羽先派游军北上颍川郡郏县（今河南郏县）地区活动，此地离曹魏都城许昌（今河南许昌市东）约75公里，当时轻骑兵一日便能到达。于是，北方震动。十月，弘农郡陆浑县（今河南嵩县北，离洛阳约60公里）民孙狼以吏民反役“作乱，杀县主簿，南附关羽”。羽“授狼印，给兵，还为寇盗，自许昌以南，往往遥应羽，羽威震华夏”。曹操“以汉帝在许，近贼”，“议徙许都以避其锐”。经蒋济等劝止。曹操急派徐晃督大军助仁，以解樊围。又派赵俨以议郎参曹仁军事。关羽派别军屯樊城之北五里的偃城，以阻击徐晃援军。徐晃因“所将多新卒，以羽难与争锋”，遂前至离偃城西北十里的阳陵陂屯营，犹豫不进。曹操又派将军徐商、吕建等助晃。此时，曹魏群情汹汹，皆以为曹操如不亲征，曹仁、徐晃等必败。曹操自洛阳南下，欲亲征关羽，驻军摩陂（在郏县东南）。此处距许昌45公里。曹操驻此，实际上一则为镇慑北方，捍卫都城安全；再则遥控襄、樊前线战事。曹操驻军摩陂后，又接连遣殷署、朱盖等十二军诣晃助阵。仍恐徐晃等军为关羽所破，又密令驻守在居巢（今安徽铜城县南）防吴的张辽军，以及衮州剌史裴潜、豫州剌史吕贡等率军赶救曹仁。当各路援军陆续前至，在樊城北双方一场大战后，军事形势逐渐向对关羽军不利方向发展。关羽当机立断，决定有计划地主动撤退。先从偃城退至樊城北面的围头、四冢屯营，然后又利用汉水舟师撤樊城围，退至襄阳。正当此时，江陵、公安失守。 

    在五个月北伐战争中，关羽按照预定谋略，利用汉水以步、骑、水师联合作战，重点围困襄、樊，阻击援军，并派游军北上，联合反曹势力，从而使北伐军一直处于主动地位。曹操先后派满宠、于禁、徐晃、赵俨、徐商、吕建、殷署、朱盖、张辽、裴潜、吕贡等共11人（将领7人，参军1人、剌史2人、太守1人），其中除张辽、裴潜、吕贡等军因关羽撤围未到樊城外，其余8人都参加了樊城战役。于禁七军被关羽所俘3万余人，加上死亡逃散的，当不下4万人，每军在5千人以上。徐晃同夏侯渊以重兵守汉中，夏侯渊战死后，徐晃率重兵屯宛，当不下万人。殷署、朱盖等12军，殷署一军为5千人，其余11军仍以每军5千人计，徐晃、殷署、朱盖等军共约7万人。曹仁、吕常所领樊城、襄阳守军，当不下1万人。曹魏方面，最后阶段守军和援军，总共大约有8万余人。关羽荆州军大约总数5万人，除留守后方外，北伐主力军约有4万余人。以此前后对抗曹军12万，中期以后对抗曹军8万余人。在战斗中，俘降其将领1人，剌史、太守各1人，俘杀其将领1人，消灭曹军主力近4万人。而关羽荆州军无论进攻或撤退，都按预定谋略进行，井然有序，无重大伤亡。应该说，其战绩是显著的。 

    就北伐整体战局而论，这不是一次寻常的战役，因为曹操亲至摩陂坐镇指挥，调兵遣将，同关羽交锋的将领如曹仁、于禁、庞德、徐晃等都是其手下第一流名将。而且关羽又是在刘封、孟达等援军不到，以寡不敌众，孤军奋战的形势下指挥的这场战役。尽管为此，关羽面对强敌，无所畏惧，既按预先谋略，并发挥其随机应变的指挥能力。在北伐战争发展的三个阶段：消灭主力援军时，充分运用水军的优势；围城阻援时派出游军北扰，并利用北方反曹势力；在战局趋向不利时，又主动撤退，因而关羽始终把握着战争的主动权，从而取得了一定的战绩。所有这些表明，关羽不但具有真刀真枪实战的非凡本领，而且是一位具有指挥大型战争能力的名将。