江夏的水軍一會攻一會退，飄忽不定，蔡瑁正在猶豫要不要追擊，忽然斥候來報，江東孫權起兵數萬，趁夜偷襲襄陽。
蔡瑁一拍大腿，驚道：“差點中了賊人的調虎離山之計！段大虎用江夏水軍來拖住我，卻讓東吳去襲擊襄陽，真是用心歹毒！”
一想曹操那副笑裏藏刀的模樣，蔡瑁脊背上一陣冷汗，如果被東吳拿下了襄陽，那曹操還不殺了自己喂魚。正思慮間，忽見襄陽方向江麵上忽然火光衝，蔡瑁大驚，哪還懼怕什麼埋伏，大聲命令道：“命令全軍出擊，突破段軍重圍，順流而下去回援荊州！”
實際上襄陽城池堅固，易守難攻，曹操又有北方主力兵馬在那裏，東吳兵馬就算是傾巢而出，哪能一時半會兒攻下襄陽？但蔡瑁本就是降將，又被曹操委以重任，曹操本就多疑，襄陽一有風吹草動，他又如何能不去求援？
段軍水師勝在早有埋伏，但己方兵力更多，可以調動更多的船隻，可以一戰。此時已經是朝陽初升，一層淡淡的薄霧在江上若隱若現，曹軍大批大船出了烏林水寨，直奔襄陽而去。
段大虎早已經得到了諸葛亮的快報，急速反應，以穿山甲戰艦為首，幾艘大船很快出現在曹軍右側下遊的江麵上。曹操見此狀況，心中了然，知道段軍隻不過是江夏的兵馬，不過虛張聲勢。當下順流而下，速度和攻勢更為淩厲，段大虎沉著指揮，堅守陣線，做出一副死戰阻擋曹軍去回援荊州的架勢。
但終歸是船少箭少，隔不多會，段軍水師便已經傷亡慘重，不少士兵都被亂箭射中，掉在了江中。段大虎眼看不敵，便下令溯江繞過蔡瑁水師，往西北倉惶而走。
蔡瑁大怒，心道：“你讓我去回援荊州，你卻又去偷襲烏林？哪有這麼便宜的事？！”當時看段大虎戰船不過還剩下七十餘艘，一個大大的段字大旗迎風招展，蔡瑁又想道：“如果失了烏林也是死罪，但如一舉殲滅段大虎水師，攻下江夏，豈不是又是奇功一件？”
他計較已定，便又揮動令旗，千船競軻，朝著段大虎的龜船殺去。其他船隻並不放在蔡瑁眼中，而他卻知道這隻龜船上一定有著段大虎。因為龜船令旗招展，顯然是主帥的用船。
曹軍戰船鼓起滿帆，不斷朝著江中逼近。龜船自然而然駛來阻擋，滿身尖刺的穿山甲氣勢迫人，即便是直接相撞，便能將曹軍的船撞沉在江中。
讓曹軍最為忌憚的便是這艘船上吐出的尖刺了，鋒利尖銳，大船乘風破浪而過，但凡被鐵刺鉤到的船頓時破損，甚至直接傾覆於江中，許多曹兵因此墜江落水。曹軍難免畏懼，一時間竟不敢靠近，隻能遠遠地用弓弩一類的武器遠程攻擊，但收效甚微。
蔡瑁見此情形不禁皺起眉頭，但此時已經是騎虎難下了，當即下了嚴令，不惜代價也要打塵這艘烏龜王八船，畢竟段軍水師船隻並不多，隻要擊沉了這艘龜船，其它船隻焉能是十萬水軍的對手？
張允作為副將，自然不敢耽擱，隻得硬著頭皮發起進攻。但龜船上機關重重，不時又有鉤鎖攻擊，曹軍本就不習水戰，站在船上都已經暈頭轉向，此時更是死傷慘重。但張允也殺紅了眼，顧不得許多，不斷催促麾下將士逼近龜船，然後射出箭鏃傷敵，或直接放火箭燒船。
這樣一來果然效果明顯，龜船遍布弓箭，燃起了熊熊大大，蔡瑁大喜，立即率領主力跟進，數萬曹軍乘坐的戰船，向著段軍水師緊逼了過去。