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吕蒙来到荆州之后，便派人去劝降负责镇守荆州的蜀汉集团重要人物——麋芳。
麋芳是很早就跟随刘备起兵的“蜀汉元老”。他来自一个商人家族，其家族早年间资助刘备颇多。刘备在占据荆州之后，对麋芳委以重任，任命他为南郡太守。除了关羽，麋芳应该算是荆州的“二号人物”了，可以说是荆州最强“关系户”。
作为太守，麋芳很不合格。在他的管理之下，荆州城失火，还把军械库烧掉了，给关羽的军队造成了极大的“财产损失”。关羽看在他是元老的面子上，只是加以斥责，没有追究责任。
关羽出征之后，麋芳负责给前线运送物资，但他总是“缺斤少两”，不能按照关羽的要求把足量的粮食、武器运到前线，这让关羽非常生气。
关羽放出话来，“回去后就惩处他”，麋芳因此担惊受怕，提心吊胆。所以，当吕蒙进抵江陵之后，麋芳干脆痛快地投降了。
就这样，吕蒙兵不血刃地占据了公安和江陵，荆州南郡之地以这种形式归还了东吴。进入江陵城后，吕蒙将被囚的于禁释放，俘虏了关羽及其将士们的家属，皆给以抚慰，又约令军中，不得骚扰百姓，不得索取财物。吕蒙帐下有一亲兵，跟他是同郡人，拿了百姓家一个斗笠，用来遮盖官府的铠甲。铠甲虽系公物，但吕蒙仍认为他违犯了军令，不能因为与之是同乡就破坏军法，便流泪将这个亲兵处斩了。于是全军震恐，江陵因此路不拾遗，非常稳定。吕蒙还于早晚安排亲近之人去慰问和抚恤耆老，询问困难，有病者派医送药，饥寒者送粮送衣。关羽府中所藏财宝，也全部封存，等候孙权前来处理。
关羽得知南郡失守，立即撤围南还。曹仁召集将领们商议下一步行动，都说：“现在关羽身处困境，心怀恐惧，可派兵追击，将他擒获。”
赵俨说：“孙权侥幸趁关羽与我军鏖战之机，攻其后路，又顾忌关羽率军回救，怕我军趁其双方疲劳时从中取利，所以才遣使修书，讨好我们，不过是观衅而动罢了。今关羽已是势单力孤，正仓促奔逃，我们更应让他继续去祸害孙权。如果我们对关羽穷追不舍，孙权就将改弦易辙，由防备关羽改为给我们制造祸患了，主公必将对此深为忧虑。”于是，曹仁下令不要再穷追关羽。
曹操知道关羽退走，唯恐将领们追击他，也果然迅速给曹仁下达命令，如赵俨所判断的一样。
在回撤江陵途中，关羽多次派人到吕蒙那儿打探情况。吕蒙每次都厚待来使，允其周游全城，到关羽属下各家进行问候。有的家属亲笔写信托使者带走，有的口传音信，以示平安。等使者返回后，关羽部属私下向他探问家中情况，都知家门无恙，衣食不缺，所受待遇超过以前，因此关羽的将士人人自安，皆无战心。
这时，孙权抵达江陵，安排占领南郡之后的事宜。他首先安抚归附的荆州文武官吏，派人平息武陵叛乱。又任吕蒙为南郡太守，封孱陵侯，赐钱一亿，黄金五百斤，以陆逊兼领宜都太守。
东汉建安二十四年（219年）十一月，汉中王刘备所置宜都太守樊友放弃宜都郡而逃，所辖各城长吏及各少数部族君长、酋长都归降了陆逊。陆逊请求以金、银、铜制的官印授予刚刚归附的官吏，并发兵进击刘备的将领詹晏及世居秭归、拥兵自重的大族，将其全部击溃，使他们归降，前后斩首、俘获以及招降之人数以万计。孙权又任命陆逊为右护军、镇西将军，晋封为娄侯，让其率兵驻屯夷陵，守卫峡口。
此前，关羽曾连呼驻屯上庸的蜀将刘封和孟达，让他俩赶紧发兵援助。上庸离他这儿最近，能最快赶来的部队也就这一支了。二位却以上庸新近归附，不可轻举妄动为由，抵抗关羽命令，拒绝发兵。这么一来，关羽西无援军，北有曹操所阻，南、东为孙权所断，陷入腹背受敌、孤立无援的困境。没办法，他只好西走，困守麦城。孙权派人诱降，关公假装答应，将幡旗做成人像立在城墙上，然后逃了出去。士兵们都跑散了，跟随他的只剩十余骑。孙权却早已事先命令朱然、潘璋等人切断他的去路。
十二月，潘璋部下司马马忠在章乡将关羽和他儿子关平擒获。起初，孙权打算保全关羽性命，让他归附，为己所用，以敌刘、曹。手下的人都说：“狼子不可养，后必为害。以前曹公俘获他时没有立即斩草除根，结果为自己留下大患，乃至于目前商量迁都之事。现在我们怎可以让他活着？”孙权遂痛下决定，在临沮斩杀关羽及其子关平，将他的头颅割了下来，以诸侯礼葬其躯骸于当阳城外，就是现在的关陵，也被称为“大王冢”。
是时，孙权臣服于曹操，称藩。曹操表荐他为骠骑将军，假节，领荆州牧，封南昌侯。这是为了表功，也是为了嫁祸于人，以邻为壑。
关羽死后，头葬河南洛阳，身葬湖北当阳，山西解州老家人为其建衣冠冢，并立庙以祀。因此，有关羽“头枕洛阳，身卧当阳，魂归山西”之说。