關羽在包圍樊城之後，雖然暫時取得了局勢的上風，但随着曹軍援軍源源不斷的到來，也感到越發吃力，之後，後方淪陷的消息傳來，關羽被迫退軍。

【對戰徐晃】

在于禁失敗之後，曹操又派徐晃來支援曹仁，徐晃一開始因爲兵少并沒有對關羽造成太大的威脅，不過後來曹魏援軍不斷，徐晃兵力越來越多，關羽逐漸支撐不住。

早先徐晃到達樊城後，關羽把曹仁圍困得非常嚴密，其他援軍也尚未趕到，徐晃的部下還大多是新兵，很難同關羽作戰，人馬不足以解樊城之圍，但當時衆将卻催促徐晃趕快出兵救援，徐晃屯駐在陽陵陂進退兩難。

于是衆将不在催促，于是一面挖地道，一面用弓箭把書信射入城中通報曹仁，幾次互通消息，爲日後的反攻做好了準備。

【援軍不斷】

爲了擊敗關羽救援曹仁，曹操一方面自己親自南下，另一方面從各地調兵支援，當時曹操前後派殷署、朱蓋等一共十二營的部隊到徐晃這兒來幫助其對抗關羽，此外張遼等将領當時也在路上。

當時曹操先以朝廷的名義下诏征召兖州刺史裴潛及豫州刺史呂貢等引軍赴令，一開始裴潛以爲隻是這隻是一般的召集，于是在收到诏令後隻是慢慢地整軍。

揚州溫恢見裴潛毫不知情，便跟他密談說：“從現在的狀況觀察，必然是丞相知道襄陽一帶軍情告急，想要你們立刻引軍前往支援了。之所以不下令緊急召集，隻是不想讓其它地方的守軍都受到驚擾動搖而已。此數日内你必然會收到密書催促你立即進軍，而張遼等大将亦将會收到召集令。張遼他們久從主公，必定知曉主公的深意，屆時如果他們的軍隊比你們這些早已收到诏令者更早趕赴戰場的話，你必定要受到責罰！”

裴潛聽從了溫恢之言，立刻留下辎重，下令軍隊以輕裝快速出發。不久後，裴潛果然收到緊急召集的密書，而張遼等人亦果然也被征召，盡如溫恢所預料的情況一樣。

【關羽敗退】

當時關羽派兵在偃城屯紮，徐晃到達後，設計挖掘塹壕，作出要截斷敵人後路的樣子。關羽部隊就燒毀自己的營寨逃跑了。徐晃占領偃城後，兩面營寨相連，又稍微前進到距離敵人的包圍圈三丈左右的地方，卻沒有進攻。敵人的圍頭有兵屯駐，另外還在四冢駐軍。徐晃揚言要攻打圍頭的守敵，卻秘密地進攻四冢，關羽看到四冢要被攻破，親率五千步、騎兵出戰，徐晃迎擊，關羽退去，徐晃便乘勝追擊，一鼓作氣沖入敵圍，大破敵軍，很多人自投沔水而死。

據《蜀記》記載，戰前，由于關羽和徐晃是同鄉而且關系很好，兩人隔着遙遠對話，但說平生，不及軍事，不久徐晃下馬宣軍令：“得關雲長首級的人，賞金千斤。”關羽驚怖，說：“大哥，你說的這是什麽話？”徐晃回答：“這是國家之事。”

另據《資治通鑒》記載，徐晃将包圍圈被打破後，背叛國家的傅方、胡修都被殺死，關羽于是撤圍退走，然而關羽的船隻仍據守沔水，去襄陽的路隔絕不通。

不過随着曹軍源源不斷的到來，關羽壓力越來越大，加上很快南郡淪陷的消息就傳到軍中，關羽軍心動搖，無力再戰，遂徹底退兵。

在關羽退軍之時，曹仁召集衆将商議軍情，大家都說：“如今關羽處境危急，一定會驚慌失措，乘勝追擊定能将他活捉。”

趙俨卻說：“孫權趁關羽處境困難，想要偷偷斷了他的後路，又顧慮關羽回兵救援，怕我軍乘他們兩軍疲憊之機采取行動，因此和我們合作，願爲我們效力，而實際上暫在一旁随機應變，以觀勝敗。如今關羽已成爲孤軍，更應留下他作爲孫權的心腹之患。如果窮追不舍，孫權就會改變想法，怕關羽被打破後我軍将攻擊東吳，他就會爲我軍制造麻煩。我想魏王此時也一定在爲此而深謀遠慮。”曹仁于是暫緩追擊。曹操聽說關羽敗走，惟恐衆将追趕，果然急忙派人傳令給曹仁，就像趙俨所策劃的那樣。

不過關羽退兵之後，襄樊一帶的亂局并沒有結束，曹操死後，曹丕上位，一度放棄了襄樊，後孫權直接撿了便宜，曹丕反悔後，又将襄樊奪回。

樊城、襄陽城危之時，曹操将名将張遼和諸将皆調回，以援曹仁，然張遼等未至，徐晃已解二城之圍，其功可比張遼的合肥之役。

曹操在一篇令中說：“敵人圍塹鹿角十重，将軍緻戰全勝，遂陷賊圍，多斬首虜。我用兵三十餘年，以及所聽說過的古代善于用兵的人，沒有能夠這樣長驅直入敵圍的。況且樊、襄陽之圍，勝過以前的莒、即墨之圍，所以将軍之功，勝過孫武、穰苴。”（注：成語“長驅直入”即由此而來。）

徐晃凱旋摩陂之時，曹操親自出營七裏迎接徐晃，并設宴慶賀，慰勞徐晃。曹操舉卮（古代一種盛酒器。圓形。容量四升）對徐晃說：“襄陽、樊城得以保全，是将軍你的功勞啊！”

徐晃治軍嚴謹，令行禁止，當時諸軍雲集于摩陂，曹操案行諸營，不少士兵出陣圍觀，唯有徐晃部下軍營整齊，将士駐陣不動。曹操歎到：“徐将軍可謂有周亞夫之風啊！”