建安十三年（101novel.com8年），曹操開辟玄武池訓練水軍。
六月，曹操廢三公，恢複丞相製度，自任漢朝丞相。
曹操基本平定北方後，兵鋒轉而南向。
七月，進軍南征荊州牧劉表。
八月，劉表病死，其子劉琮接任。
九月，曹操大軍進至新野，劉琮以為無法抵擋，舉荊州之眾投降曹操。
曹操進軍江陵後，下令荊州官民，“與之更始”。
同時，封降服者十五人為侯，任劉表大將文聘為江夏太守，引用荊州名士韓嵩、鄧義等。
益州牧劉璋也遣使向曹操致敬，並開始接受征役，派兵充實曹軍。
這時，官渡之戰後投奔劉表的劉備屯駐於樊城，聽說劉琮投降，便率軍向江陵撤退。
江陵為荊州重鎮，存有大量軍用物資。
曹操聽說，怕江陵落入劉備之手，遂親率五千騎兵從襄陽疾馳三百裡。
在當陽長阪將劉備追上，大破其軍，隨後進占江陵。
曹操在擊潰劉備後，乘勢想一舉鯨吞江東。
孫劉兩軍在魯肅和諸葛亮等人的努力下，結成聯盟。
孫權命都督周瑜率軍三萬，與劉備的兩萬人馬組成聯軍，一起抵抗曹操。
曹操自江陵東下，至赤壁與孫、劉聯軍接戰不利，暫駐軍於烏林，周瑜等人在南岸，雙方隔江對峙。
周瑜用詐降之計，命大將黃蓋率小戰船十艘，上裝柴草，灌以膏油，船頭釘上大釘，假稱投降，向北岸而進。
至離曹營二裡之處時，各船一齊點火，然後借助風勢，直向曹軍衝去。
曹軍大敗，舟船被燒，曹操率軍從華容道陸路撤回江陵，撤軍北還。
建安十四年（101novel.com9年），周瑜攻取南郡，孫權借南郡予劉備，孫劉聯盟進一步得到鞏固。
為防範孫權，曹操強製內遷淮南的民眾，引發江淮十餘萬戶百姓驚慌，使其儘皆渡江歸附孫權。
同時，為穩定內部，曹操下令“死者家無基業不能自存者，縣官勿絕廩，長吏存恤撫循”。
同年，親臨合肥，設置了揚州郡縣的長吏，修治芍陂屯田，年底回到譙。
赤壁之戰後，天下三分的局勢已經奠定。
自此以後，曹操雖時有征伐，但主要精力用在經營曹氏勢力之上。
建安十五年（210年）春，曹操下《求賢令》，提出不拘品行、唯才是舉的用人方針，目的是儘量把人才收羅到自己身邊。
同年冬，修建銅雀台。
建安十六年（211年）正月，曹操的三個兒子被封為縣侯，世子曹丕成為五官中郎將，設置官屬，為丞相副。
太原人商曜以大陵起兵，曹操遣夏侯淵、徐晃將其擊破。
三月，曹操遣司隸校尉鐘繇討伐漢中張魯，並令夏侯淵等出兵河東，與鐘繇會合。
西征漢中要經過關中，關中諸侯馬超、韓遂、楊秋等十部心生疑懼，一時俱反。
曹操立即派大將曹仁討伐他們，馬超等人屯據潼關。
曹操對諸將說“關西兵勇敢強悍，你們堅守不得與他們交戰。”
七月，曹操率大軍親征關中。
八月，曹操到達戰場，與馬超的軍隊隔著潼關對峙。
曹操拖住馬超的部隊，暗中派徐晃、朱靈等將乘天黑渡過蒲阪津，占領河西，安營紮寨。
閏八月，曹操在潼關北麵強渡黃河，渡了一半，馬超趕來，猛攻曹軍船隻。
校尉丁斐見情況危急，放出大批牛馬引誘賊兵，敵軍爭搶牛馬，隊形大亂，曹操才得以渡過黃河，沿河邊向南修築通道。
敵軍敗退，占據渭口抵抗，曹操多設疑兵，暗中用船將部隊送入渭水，架設浮橋，乘夜分兵在渭水南岸紮營。
敵軍於夜間偷襲曹營，曹操派伏兵將他們擊敗。
馬超等人駐守渭南，派人送信，以割讓黃河以西為條件求和，曹操不許。
九月，進軍渡渭水，馬超等人多次挑戰，曹操並不應戰。
馬超等人再三請求割地，並讓自己的兒子做人質求和，曹操聽從賈詡之計，假意答應。
韓遂請求與曹操會麵，曹操與韓遂的父親同一年被舉為孝廉，又與韓遂是平輩。
因此，兩人馬靠馬在陣前談了很長時間，不談軍事，隻敘朋友舊事。
說到高興處，二人拍手大笑。
會見結束後，馬超問韓遂“曹公說了些什麼？”
韓遂回答“沒說什麼。”
於是，馬超等人對他產生了猜疑。
後來曹操又和韓遂等人陣前見麵，眾將勸道“您和敵人見麵交談，不可大意，可設木行馬防備敵軍。”
曹操照辦。
兩軍見麵，敵將都在馬上向曹操行禮，秦、胡士兵都來看曹操，前後數層。
曹操大笑著對他們說“你們想看曹公嗎？他也是個人，沒有四隻眼睛、兩張嘴，隻是多了點智慧而已！”
胡人前前後後擠上來看。
曹操又列五千鐵騎為十重陣，鎧甲精光耀日，敵軍更加震恐。
過了幾天，曹操又給韓遂寫了封信，上麵故意塗改許多地方，假裝成是韓遂改的，馬超等人因此對韓遂越來越懷疑。