可是关羽闻讯并没有中计，只是把很小一部分的守备兵力调往樊城支援前线，后方还是留下了大量的守军。

此时，曹操为了解救樊城、襄阳，已率主力由洛阳进抵摩陂，并已先后派殷署、朱盖等十二营兵进至偃城，悉归徐晃指挥。

关羽军主力屯围头，一部屯四冢。徐晃以声东击西战术，扬言欲攻围头，却出其不意突袭四冢。

关羽恐四冢有失，自率步骑五千出战，战前，由于关羽和徐晃是同乡而且关系很好，两人隔着遥远对话，但说平生，不及军事，不久徐晃下马宣军令：“得关云长首级的人，赏金千斤。”

关羽被吓了一大跳，气急败坏地说道：“你说的这是什么话？”

徐晃回答：“这是国家之事。”

随后两军混战，关羽被徐晃击败。当关羽退走营寨时，徐晃率军穷追不舍，尾随关羽败兵，实行追杀，并紧随其后冲入关羽营寨。

关羽修筑的营寨，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。可是徐晃乘着关羽军队陷于混乱之机，紧随蜀军之后，长驱直入攻入营寨内部，然后由内向外突袭，一举大破蜀营。

很多兵士被徐晃赶到汉水之中溺毙而死，降蜀的胡修、傅方二人也被杀死于乱军之中。

关羽率败军撤至汉水之上，被围困了四个月之久的樊城之围被解。

虽然徐晃凭此大胜解了樊城之围，但汉水南岸的襄阳城却仍然处在被包围的境地中。

因为关于的水军在汉水上依旧拥有绝对的制水权，所以徐晃也只能望水兴叹了。

胜报传到摩陂，曹操心中的喜悦无以言表，称赞他的功劳可比孙武的破楚入郢之战。

此战过后，曹操也接受了关羽占据南郡，自己与刘备划汉水而治的结果，他把徐晃调回摩陂，然后亲自出城七里相迎并设宴庆功巡视各军。