曹操攻取汉中后回师长安，让太原乌桓王鲁昔率军屯池阳（今陕西省三原县），在卢水做好防备工作。鲁昔有爱妻住在晋阳（今山西太原市晋源区），鲁昔十分想念妻子，又恐日后无法回去见面，于是以其部属五百骑兵反叛回军并州。到达并州后，鲁昔留下骑兵藏于山谷间，而自己单骑独入晋阳，偷偷地带其妻出城。州郡官吏发觉以后因惧怕鲁昔善射，不敢追击，梁习知道后命令州从事张景召募鲜卑骑士追逐鲁昔。鲁昔的坐骑负重行迟，未来得及与其部众会合，就被鲜卑骑士赶上射死。曹操先前听闻鲁昔反叛，十分担心其日后会成为北边的匪患；后听梁习已派人将其斩杀，曹操大喜，遂以梁习前后的功劳，封为关内侯。
八月，车骑将军、徐州牧孙权督奋武将军贺齐；平南将军吕范；虎威将军吕蒙；折冲将军甘宁；偏将军五校督陈武；平贼中郎将徐盛；讨越中郎将蒋钦；武猛校尉潘璋；承烈校尉凌统；中司马诸葛瑾、宋谦；将丁奉；左右给事、亲近监谷利等亲率军队十万人围攻合肥。
此时，张辽、李典、乐进率七千人在合肥驻守。魏公曹操去征讨张鲁，留一份指令给合肥护军薛悌，在指令的封套边上写道：“贼至乃发”。及至孙权到来，薛悌等人打开指令，指令中写道：“假若孙权到来，张、李将军出战迎敌，乐将军守城，护军不要参战。曹操这样做是因为他知道这几位将领之间都相互不服气，怕他们大敌当前，意见不统一，行动不一致，于是提前做好安排，让他们各司其职。
当时合肥守军只有七千多人，将军们认为寡不敌众，对曹操的指示有怀疑。张辽不愧是张辽，只有他最先领会到曹操的战略意图，他：“魏公远征张鲁，等他派救兵到达，敌人必定已将我们攻破了。所以他指示趁敌人未集结时予以迎头抗击，以摧折敌军锋芒，安定我军军心，然后才可能拒守。”
乐进等人都不发言。张辽气愤地：“胜负的关键，在此一战。诸位若还有疑问，我张辽将独自出战，以决胜负。”
李典原本与张辽不和，却感慨地：“这是国家大事，只是看您的计谋将会怎样罢了，我怎么能因为私人的恩怨而损害公义呢！我请求和您一起出战。”于是，张辽当夜募集敢于自己出战的兵士八百人，杀牛设宴隆重犒赏他们。第二天清晨，张辽身穿铠甲，手持战戟，身先士卒，冲锋陷阵，杀死数十人，斩孙军大将陈武，高喊“我乃张辽”，冲破敌兵营垒，直到孙权的大旗下。宋谦、徐盛军都不敌，士兵开始溃散，潘璋在后，驰马追上，在马上斩杀宋谦、徐盛军中的二个逃兵，士兵见此，都回头再战。
孙权大惊，不知所措，退上一座高丘，用长戟抵御。张辽大声叫喊着，要孙权下来交战，孙权不敢动，看到张辽所带的人马并不多，乃下令将张辽重重包围。张辽急忙打开重围，带领部下数十人冲出来。其余的人高喊：“将军要抛弃我们吗？”张辽又返身杀回，再度突围，救出其余的战士。孙权的人马都望风披靡，不敢抵挡。从清晨一直战到中午，东吴的士兵丧失了斗志。张辽这才命令回城，部署守城，整修城防，人心军心于是安定。
孙权围合肥十多日，都不能攻下，又遇上疫疾，便命大军班师，自己则和千多虎士与凌统、甘宁、吕蒙、蒋钦等为后。至逍遥津北，张辽观察到孙军撤退，乘机率领步、骑兵突然杀到，孙权军顿时混乱，孙权被围。甘宁严厉的要捶响战鼓，增强士气，凌统亲率三百近兵冲入重围，甘宁则引弓掩护，吕蒙、蒋钦死战拒敌。凌统救出孙权，便回头再战。但撤退路上的桥已被敌军所毁，丈余无板，当时孙权的亲近监谷利在马后，叫孙权抓着马鞍、松开缰绳，谷利在后面加鞭，以助马势。孙权的宝马“快航”奋力一跃，飞桥而过，与在津南率三千人防备的贺齐会合，孙权才成功逃脱。而凌统则与甘宁等继续阻挡敌军，左右人马已死，自己也身受创伤，杀死数十人，估摸着孙权已经安全，才披甲潜行逃走。三百近兵，无一生还。
战后，张辽问投降的东吴士兵，刚有个紫色胡须、上身长腿短、善于骑射的人是谁，东吴降卒那就是孙权。张辽与乐进在战场上遇到，谈到这事，早知道就急追他，搞不好就抓到，曹军听了皆大为叹恨。
脍炙人口的逍遥津之战结束了，但是后世对于其位置众纷纭。逍遥津，历来在合肥市东北，见《水经注》、《通鉴·卷六·十七·胡注》、《汉书补注》、《辞海》。而《元和志》云：逍遥津在市西北，因肥水源出合肥市西北将军岭，北流入寿县。所以梁允麟孙权跃马过河，当在市西北的西津桥。市东市西，后人再考。
孙权上船后，忽然见到凌统还活着，既大惊又大喜，凌统却痛心亲随都战死了，没有一人回来，难过得不得了，孙权用自己衣袖给凌统擦干眼泪，对他：“公绩，死的已然死了。只要有你在，还怕没有人吗？”随后，任其为偏将军，给他的兵士数目增加一倍。
凌统是凌操之子，而凌操是在攻打黄祖时被甘宁射死的。因有杀父之仇，凌、甘二人矛盾很深，甘宁因而也防备凌统，尽量避免和他见面。孙权命令凌统，不得与甘宁为仇。
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