建安二十年（215年），孙权知道刘备已夺得益州，希望取回荆州。刘备却说：“当得到凉州时，便会把荆州交还。”孙权对此十分怨恨，便派鲁肃索要荆州。孙刘两方的将领在阵前“单刀会”，据理相争但最终不欢而散。孙权命吕蒙准备进攻荆州南部，鲁肃将万余人马于益阳牵制关羽，刘备从益州带兵回援。时关羽号称有三万人马，自选五千精锐准备从上游渡河，鲁肃派遣吴将甘宁率领一千人前往关羽的对岸驻守，甘宁的后方还有吕蒙、孙皎、潘璋的数路吴军正与鲁肃的兵马分道并进。关羽认为东吴已经做好了开战的准备，就没有过河。在河对岸扎营，这个地方后来称为“关羽濑”。此时，曹操进取汉中的张鲁，刘备便迅速和孙权修和。[25]协议平分荆州，即分荆州的江夏郡、长沙郡、桂阳郡属于孙权，分荆州的南郡、零陵郡、武陵郡属于刘备，这就是三国史上著名的湘水划界。[26]
鲁肃等人希望维持孙刘联盟，而吕蒙却秘密地对孙权说：“关羽君臣狡诈，反复无常。关羽之所以不敢东进，是因为您有吕蒙这样的人。我等一旦战死，您如何抵挡关羽？”但孙权依然渴望北上进军徐州。吕蒙反对道：“北方地势陆通，骁骑所骋。不如消灭关羽，全据长江。”孙权赞赏吕蒙。[27]但孙权并没有施行吕蒙的计划，而是调集了东吴全境的兵马进攻合肥，以至于合肥之战的东吴兵力[28-29]明显超过了赤壁之战的东吴兵力[30]（208年，东吴军队兵分三路：孙权一路、张昭一路、周瑜一路。其中，仅有周瑜一路是在赤壁）。而关羽在此期间，一直遵守湘水划界的协定，没有趁虚进攻东吴。
建安二十二年（217年），鲁肃病逝。吕蒙接替鲁肃镇守陆口，在表面上，吕蒙对关羽倍加殷勤、广施恩厚。[27]但在暗地里，吕蒙依然渴望着攻杀关羽。
威震华夏
建安二十三年（218年），太医令吉本、少府耿纪、司直韦晃等人谋反。[31]但不久事情败露，几人被曹操所杀。曹操于是召曹仁行征南将军，讨伐关羽。曹仁镇守荆州期间，大肆征调徭役，荆州境内的军民苦不堪言。已经降曹20年的宛城百姓们最终被曹仁逼反，宛城守将侯音与卫开与吏民共同反曹，与关羽联合。[32-33]曹仁率军前往平乱，于次年正月攻破宛城，将侯音斩杀，并屠城。[34-35]
建安二十四年（219年），刘备军与曹操军相争汉中，魏将夏侯渊被刘备大将黄忠所斩。曹操亲提大军来争汉中，刘备据守，赵云又在汉水劫去粮草，曹操无奈只得退出汉中，刘备遂占据汉中。
明代商喜所作《关羽擒将图》
明代商喜所作《关羽擒将图》(2张)
同年七月，刘备自称汉中王，任命许靖为太傅，法正为尚书令，关羽为前将军，张飞为右将军，马超为左将军，黄忠为后将军，并派益州前部司马、犍为人费诗去关羽驻地授予关羽官印，关羽闻知黄忠地位和自己一样，愤怒地说：“大丈夫终不与老兵同列！”不肯接受任命。费诗对关羽说：“创立王业的人，所用的人不能都一样。以前萧何、曹参和汉高祖年幼时就关系很好，而陈平、韩信是后来的亡命之人；可排列地位，韩信位居最上，没有听说萧何、曹参对此有过怨恨。如今汉中王因为一时的功劳，尊崇黄忠，而在他心中的轻重，黄忠怎能和您相比呢！况且汉中王与您犹如一体，休戚相前，祸福与共。我认为您不应计较官号的高下，以及爵位和俸禄的多少。我仅是一个使者，奉命之人，您如果不接受任命，我就这样回去。只是我为您这样感到惋惜，恐怕您以后要后悔的。”关羽听了他的话以后，大为感动，醒悟过来，立即接受了任命。[36-37]
而后关羽留南郡太守糜芳守卫江陵，将军傅士仁驻守公安，自己率领大军攻打襄阳的吕常和樊城的曹仁。[38]关羽在交战之中，曾被魏将庞德射伤了额头。[39]曹操从汉中战场撤出后，立即派遣于禁督率七军3万人救援樊城。[40]此时，樊城尚未被关羽包围[41]，曹仁命令于禁、庞德屯驻在樊北。[42]此后，开始连下起了十余日的霖雨，关羽利用汉水暴涨的机会水淹七军，然后乘船攻之，进而逼降于禁、擒获庞德。关羽欲任用庞德为将，但遭到拒绝，于是斩杀庞德。[43]至此，救援樊城的魏军全军覆没，曹仁驻守的樊城也岌岌可危。关羽的军队乘船临樊城，围城数重。[44]
同年十月，陆浑民孙狼等苦于徭役，叛上作乱，南附关羽。自许都以南的诸多山贼纷纷遥受关羽印号，为关羽的支党。[45]甚至连曹魏的荆州刺史胡修、南乡太守傅方也投靠了关羽[46]。关羽的声势一度威震华夏。[47]
败走麦城