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因为汉军已经占领夏口，公安等长江下游的各郡县。顺着长江向东逃回江东是不可能的了。吕蒙只得带着残兵顺着大江向南边的洞庭奔去。等吕蒙到达洞庭湖口，才知道西面的江陵被攻陷，夷陵也投降汉营的消息。吕蒙只得继续南下，他想逃到长沙城，再重新收拢休整兵马，以图再起。
历尽千辛万苦的吕蒙残军终于抵达了长沙城，此时他身边的兵卒只剩两千余人。吕蒙前脚刚到长沙没多久，成廉所率领的一支八千余郡县兵构成的偏师乘坐百余艘艨艟斗舰传统战船和百余艘蜈蚣舰驶入洞庭湖。
不久，成廉就兵临长沙城下。此时吕蒙稍稍缓了口气，整顿兵马，自己的两千多残兵和长沙城本地守军加在一起刚刚有五千人的样子。他决心坚守长沙城，静待江东的支援。
吕蒙刚刚开始派兵到城外各处收集粮草，汉军就来了，将长沙城四面出路封锁起来。吕蒙清点长沙城粮仓的存量，发现只够五千兵卒两个月的用度。
然而成廉似乎连这两个月时间都不愿意给他，驻兵长沙城外没多久，就开始用开到湘江的舰载弩炮轰击长沙。似乎立刻就要攻打长沙。
吕蒙亲临长沙城头督战，探查城外军情，这也是为了提振长沙守军的士气。此时，一枚枚火爆弹如同飞火流星般掠过长沙城的城头，飞入城中。
吕蒙正要返身下城时，一名令兵慌慌张张的来报“大都督，大事不好。城里的粮仓被火球点燃了。”吕蒙一听，大惊失色的蹬蹬蹬跑下城头，前去查看粮库状况。
长沙城内地粮仓被数发弩炮所发射的火爆弹所击中，现在大火已经扑灭，粮草被焚毁大半。吕蒙望着青烟屡屡被烧焦的粮堆，欲哭无泪。他恨恨的说道“来人啊，将掌管粮仓的掌簿拖出去斩了。”
如今，城内粮草不足，吕蒙被迫要与汉军在城为决战。吕蒙拉出队伍，在长沙东门外对着汉军的主营摆开阵势。汉军很快做出了回应，集结人马排开军阵。
汉军军阵之中驰出一将，来到两军阵前。此人美髯赤面，跨骑一匹枣红色大马，手持青钢长刀，正是吕蒙的老冤家关羽。关羽将手中长刀指向吕蒙，言道“吕蒙小儿，可敢与本将一战。”
吕蒙一看是关羽，笑了“原来，你这个老匹夫在麦城还没死，却是投了吕布。两军做战，又不是匹夫斗狠，本都督怎会亲自与你这匹夫动手。”说罢，他手一挥，号令声起，吕蒙的吴军军阵在鼓号声中开始向汉军压去。
成廉也催动本军军阵上前，不多时。两军军阵间就开始箭矢如飞蝗般相互攢射，又过了十几息时，两军开始短兵相接。长矛，刀盾兵戈相互撞击，与厮杀之声汇合在一起。
关羽也没闲着，率着自己的两百部属，以锋矢阵形突进吴军的阵仗。他的那把青龙偃月刀舞的风雨不透，刀影重重。不时的有头颅，残肢从刀光残影中飞出。两百部属也催马疾行，奋勇斩杀自己所能接触到的吴军兵卒。
关羽的锋矢阵如同一把匕首捅进了吴军的军阵，而“匕首的刀尖”正对着吕蒙。关羽本人离吕蒙的坐骑不到五仗远了。吕蒙一看不好，掉头就走，他这个举动对吴军的士气杀伤很大，本就败象已现的吴军顿时全军开始溃逃。
吕蒙正策马奔逃，忽然脑后生风。关羽的大刀已经向他劈砍而来，他脑袋一歪，大刀劈在吕蒙的脖颈之上，顺势一划拉，他的脑袋就掉落在地。关羽用刀尖一戳，将吕蒙的脑袋挑在刀尖上，打马狂奔。
成廉看吴军向城中败退，发出号令，指挥全军全速掩杀，一直尾随追击吴军进入长沙城。战至于太阳西沉时分，长沙城被汉军完全控制，数日后，长沙郡所有郡县都归附汉军。成廉军继续向零陵，武陵和桂阳郡进发。
孙权与陆逊得知吕蒙的西线军在夏口水战中覆没，太史慈阵亡的消息后俱是震惊不已。后又得知，退守长沙的吕蒙最终还是没有摆脱败亡的命运。这才认识到自己永远的失去了荆州。
孙权焦虑的看着陆逊说“陆卿，如今我们只有坚守住江东这一片根基之地了，否则我们就要流亡交州了，而且只怕是流亡交州都不可得。”
陆逊连忙以叩拜之礼说道“但请陛下放心，逊万死也要保全江东。”他口上这样说，但是心里明白，以现在的实力对比，江东失陷，乃至吴国灭亡那是早晚的事。当下，他只能尽人事，听天命。
夜幕又降临到大江的江面，从东吴的水师营寨中悄然驶出百余艘大小船只，这个船队由甘宁率领，前去偷袭江对面新建起没多久的汉军水师营寨。这是陆逊的主意，他认为吴国的兵力不可能抵挡的住的汉军，所以只有完全控制长江水道才能勉强的住汉军，而要完全控制长江水道，就只有打沉江东对岸的船只和拦截住从荆州方向顺水而下的船只。所以陆逊经过数天谋划，制定了这个行动。
趁着夜色，甘宁船队兵分两路，很快就到达了汉军分设在广陵与庐江两大水师营寨。火箭如同飞蝗般向营寨内飞去，装满引火之物的火船也趁着风势冲入成排停泊在岸边的汉军船舶。大火迅速熊熊燃烧起来，不到一个时辰，相距千里两大水师营寨内的近千汉军船舶都被烧的一干二净。
甘宁得胜而回，陆逊和孙权都大喜过望。如此战果，将使江东水师继续横行柴桑以东的江段之上。然而他们不知道的是，这些船只是汉军收购的破旧劣船，本身为了吸引住江东兵力，不让他们西去支援荆州战事。同时，这场大败，会鼓舞东吴将兵力放于长江一线与汉决战。