黄初三年（）秋九月，曹丕正式派兵南伐，魏国大军分三路南下，孙权求和不成，放弃了和魏国的联合，转而重新与刘备结盟。
【大战拉开序幕】
黄初三年（）秋九月，魏文帝曹丕从许昌出发率兵南征，分兵几路并进，当时朝廷下令曹休、张辽、臧霸出兵洞浦口（此地吴国方面多称为洞口，魏国多称为洞浦，亦被称为洞浦口），曹仁出兵濡须坞，曹真、夏侯尚、张郃、徐晃率军围攻南郡。同年十一月十一日，曹丕驾临宛地。
孙权则依托长江拒守，他派遣吕范等率领五个军，从水路抵御曹休等，诸葛瑾、潘璋、杨粲前往救援南郡，朱桓以濡须督的身份抵拒曹仁。
其时扬、越蛮夷少数民族大多尚未平定，内患并未消除，故此孙权恭敬谦卑地上书魏文帝，请求允许自己改正罪过：“如果我的罪行难以除去，必不见置，理当奉还您赏赐的土地与人民，请求让我寄身交州，了却余生。”
魏文帝回信：“您生在天下大乱之世，本就有纵横天下的大志，却降低身份奉待魏国，享有现在的封赏。自您被策封为吴王以来，奉献的贡品不绝于路。讨伐刘备的功业，国家仰仗您取得成功。如果做人反复无常，古人视之为可耻之事。朕与您之间，君臣的名分已经确定，难道乐意劳苦军队远征江、汉吗？朝廷的议论，做君主的也不得独断专行，三公上奏您的过失，都是有根有据。朕以不贤明之识，虽有曾母投杼的疑惑，但还是希望他们所言不可信，并以此为国家幸事。故此先派使者来犒劳您，再遣尚书、侍中来与您重修前盟发誓，与您商定送太子为人质一事。您却借口推辞，不打算让太子前来，众议颇为奇怪。又让前都尉浩周劝您送太子来，那实际是朝臣们共同商定的计划，以此来试探您的诚意，您果然借口推辞，对外援引隗嚣送子入质而最终背叛为例，对内则自喻窦融，虽不送子入质却做到坚忠不渝。时势不同，人心各异。浩周返朝后，口手指地为您情，越发让议事的大臣们明确对您的诸多嫌疑（注1），您所谓始终奉侍朝廷的保证，没有任何依据，故此我勉强同意了大臣们的建议。现在看了您的上表，诚恳深刻，令人内心感慨，伤感动容。我即日下诏，命令各路军队深挖战壕高筑壁垒，不可轻举妄进。如果您一定要表示自己的忠节，解除大家对您的嫌疑，孙登早上来朝为人质，晚上我就下令所有军队撤返。我所的话，其中诚意如长江一样不可改流！”
而孙权不愿意质子，遂不再和曹丕和谈，决意一战，这年孙权改元黄武，这也标志着曹魏和江东自建安二十二年（17）以来的短暂和平开始结束。
【复合刘备】
孙权再和曹丕闹翻之后，很快就派出使者重新联合刘备，孙刘于是再次达成同盟。
黄初三年（）十二月，孙权派太中大夫郑泉前往白帝城拜谒刘备，蜀、吴两国自此重新通好。但孙权与魏文帝之间仍有使节往来，到第二年才正式断绝关系。这年，孙权改夷陵为西陵。据《三国志·先主传》记载，孙权听刘备驻屯在白帝城，颇为恐惧，派遣使者求和。刘备许和，派太中大夫宗玮前去议和完成使命。
据《吴录》记载，刘备听魏大举攻吴，写信给陆逊：“曹军现抵达长江、汉水一带，我将再度率军东下，将军认为我能否这样做？”陆逊回信：“只恐怕贵军新败，元气还未恢复，所以才和我国恢复关系。当务之急是养好创伤，修补元气，还没有闲暇对外用兵。如果阁下不慎重考虑，欲图再次率残兵败将远途送来，仍然难逃覆灭的下场。”
历史上孙权之所以重新和刘备复合，当然并不是因为对于驻屯在白帝城的刘备感到恐惧，而是希望自己能集中力量对抗曹丕，所以孙权虽然企图恢复同盟，但并没有第一时间掐断和曹魏的联系，也没有承认刘备的帝位，只是认同了其汉中王的王位，表示两者地位对等，而孙权可能为了表示自己的诚意，才故意将夷陵改为西陵。
据《江表传》记载，权云：“近得玄德书，已深引咎，求复旧好。前所以名西为蜀者，以汉帝尚存故耳，今汉已废，自可名为汉中王也。”、
《吴书》亦记载，使蜀，刘备问曰：“吴王何以不答吾书，得无以吾正名不宜乎？”泉曰：“曹操父子陵轹汉室，终夺其位。殿下既为宗室，有维城之责，不荷戈执殳为海内率先，而於是自名，未合天下之议，是以寡君未复书耳。”备甚惭恧。泉临卒，谓同类曰：“必葬我陶家之侧，庶百岁之后化而成土，幸见取为酒壶，实获我心矣。”
而对于刘备而言，当时他已经因为夷陵之战的惨败而导致蜀汉国力大损，刘备虽然冲动但并不傻，他在同意恢复联盟后还写信威胁陆逊其实只是一个试探而已，最多想要一些好处，只不过陆逊并不吃这一套。在当时蜀汉先后因为襄樊之战、上庸之变、夷陵惨败的影响已经国力大为衰落，曹魏和东吴之间的大战给了刘备乘火打劫的机会，可惜的是刘备却心有余而力不足，他已经没有能力做渔翁了。如果曹丕和孙权早闹翻的话，刘备甚至有机会重新来一个湘水划界，当然，现在对于刘备已经只是一个妄想了。
实力受损的刘备最终只能被迫接受了孙权的联盟，当时刘备未必想答应，但他已经没有选择了，毕竟蜀汉国力在三国之间最为弱，他们比孙权更需要盟友的帮助。
历史上因为曹魏的强大所以孙刘联盟抗曹一直是一个主流，这只在刘备迅速发展壮大时产生过波折，当时刘备、关羽等人过于忽视了盟友孙权的感受，双方渐行渐远，最终导致孙权偏向了曹魏一方，偷袭荆州，袭杀关羽使得二者反目成仇。
然而孙权虽然讨伐关羽获得了荆州，势力得以加强，但并没有因此削弱曹魏的实力，曹魏坐山观虎斗，反而获得了孟达、黄权等人的投靠，魏国的国力并没有降低，而吴蜀对于其的威胁反而大为减少，所以曹魏独大的局面并没有因为吴蜀内杠而改变，孙权在曹丕来袭之后顺从大势，双方再次恢复了同盟。
注1：魏略载魏三公奏曰：“臣闻枝大者披心，尾大者不掉，有国有家之所慎也。昔汉承秦弊，天下新定，大国之王，臣节未尽，以萧、张之谋不备录之，至使六王前后反叛，已而伐之，戎车不辍。又文、景守成，忘战戢役，骄纵吴、楚，养虺成蛇，既为社稷大忧，盖前事之不忘，后事之师也。吴王孙权，幼竖子，无尺寸之功，遭遇兵乱，因父兄之绪，少蒙翼卵昫伏之恩，长含鸱枭反逆之性，背弃天施，罪恶积大。复与关羽更相觇伺，逐利见便，挟为卑辞。先帝知权奸以求用，时以于禁败於水灾，等当讨羽，因以委权。先帝委裘下席，权不尽心，诚在恻怛，欲因大丧，寡弱王室，希讬董桃传先帝令，乘未得报许，擅取襄阳，及见驱逐，乃更折节。邪辟之态，巧言如流，虽重驿累使，发遣禁等，内包隗嚣顾望之奸，外欲缓诛，支仰蜀贼。圣朝含弘，既加不忍，优而赦之，与之更始，猥乃割地王之，使南面称孤，兼官累位，礼备九命，名马百驷，以成其势，光宠显赫，古今无二。权为犬羊之姿，横被虎豹之文，不思靖力致死之节，以报无量不世之恩。臣每见所下权前后章表，又以愚意采察权旨，自以阻带江湖，负固不服，狃忄犬累世，诈伪成功，上有尉佗、英布之计，下诵伍被屈强之辞，终非不侵不叛之臣。以为晁错不发削弱王侯之谋，则七国同衡，祸久而大；蒯通不决袭历下之策，则田横自虑，罪深变重。臣谨考之周礼九伐之法，平权凶恶，逆节萌生，见罪十五。昔九黎乱德，黄帝加诛；项羽罪十，汉祖不舍。权所犯罪衅明白，非仁恩所养，宇宙所容。臣请免权官，鸿胪削爵土，捕治罪。敢有不从，移兵进讨，以明国典好恶之常，以静三州元元之苦。”其十五条，文多不载。