然而，刘备毕竟不是诸葛亮，他的战略是一流的，但是他的战术却是三流的，他在六月时分，将营地设于深山密林里，虽然可以躲避依傍溪涧，躲避酷暑，但是却给陆逊提供了一个千载难逢的机会。陆逊一把大火，烧遍了刘备的七百里连营，同时又派手下朱然率领5000士兵，与韩当的部队合二为一，在涿乡一带围攻蜀军，切断了蜀军的退路。
刘备在前后夹击之下，只得率领残部溃逃，中途有好几次都差点失手被擒。最后，刘备还是依靠驿站人员焚烧丢弃的装备堵塞山道，才得以脱身前往白帝城。《傅子》记载：吴军消灭蜀汉军八万余，刘备仅以身免。在整个夷陵之战中，负责断后的蜀将傅彤陷入了东吴的包围圈，他宁死不降，最后战死乱军之中。
另外，蜀汉祭酒程畿也在走投无路之下拔剑自刎；蜀军大将张南、冯习在撤离途中不幸战死；蛮王沙摩柯也被东吴大将周泰所杀。除了战死沙场的将士外，蜀将黄权、庞林、史郃竟投降了曹魏，曹丕问他们为何归降，黄权说道：归蜀已是无望，而降吴又是万万不能，因此之下前来投奔陛下。据统计，蜀将有7人奋战而死，5人投敌，1人生死不明。刘备"以怒兴师"，恃强冒进，最终遭致惨败，自食恶果，蜀汉灭亡的根基，便在此处埋下。
