周瑜安排妥當後，便令人引蔣幹進帳，進帳後不容蔣幹說話，厲聲責怪蔣幹忘義背友、竊信壞事，如果不念及舊情，本當斬首，如果令其回營，又恐泄密。便令左右送他往西山背後小庵中歇息，待破曹兵之後，再送其回營，就這樣把蔣幹給軟禁起來了。其實，周瑜想再次利用這個過於自作聰明的書呆子，名為軟禁，實際上又在誘他上鉤。蔣幹在庵內，心中憂煩，寢食難安。這一夜星光滿天，蔣幹獨步出庵後，隻聽得朗朗讀書聲，信步尋聲音走去，見山岩邊上有草屋數間，內有燈光閃爍。蔣幹往屋內窺探，隻見一人掛劍燈前，誦讀孫、吳兵書。蔣幹心想：這必定是世外高人。立即叩門求見，其人開門出迎。蔣幹見這個人儀表不俗，問其姓名，那人報了姓名，蔣幹道：“您莫非就是鳳雛先生？”龐統說：“正是。”蔣幹大喜道：“久聞大名，今為何獨自居於此地？”龐統說：“周瑜自恃高才，不能容人，故隱居於此。不知您是何人？”蔣幹報了姓名，龐統把蔣幹請入草堂內，共坐談心。蔣幹說：“以先生的才學，又有什麼做不成呢？如果打算投奔曹操，我願意引薦。”龐統說：“我也早就打算離開江東，既然先生有引薦之意，應該馬上就走，如果遲了被周瑜發現，你我二人恐怕被其所害。”於是與蔣幹連夜下山，到江邊找到原來船隻，調頭奔江北而去。
龐統與蔣幹來到曹軍水寨，蔣幹先入見稟報曹操，向曹操講述了東吳之行的經過。曹操聽說鳳雛先生來到曹營，親自出帳迎接，分賓主坐定，相互禮畢後，曹操說：“周瑜年幼，自恃才高，不能容人，今先生到此，請多多指教。”龐統說：“素聞丞相用兵有法，希望能看一看軍隊陣容。”曹操令人備馬，先請龐統一同觀看了曹軍旱寨，龐統看了，讚不絕口；又一同觀看了曹軍水寨，見向南分二十四座門，都有艨艟戰艦，圍成一圈，中間的小船，往來有路，秩序井然。龐統笑著說道“丞相用兵果然名不虛傳！”曹操大喜，將龐統重新請入帳中，設酒宴款待，共同討論兵事。
酒席宴前，龐統高談闊論，應答如流，曹操非常佩服龐統的才學，殷勤相待。龐統佯醉，借詢問軍中有無良醫，引出曹操說軍中將士因水土不服的話題來，然後乘機對曹操說：“丞相教練水軍之法甚妙，但可惜不全。”曹操再三請問有何萬全之策，龐統說：“大江之中，潮起潮落，風浪不息。北兵不習慣乘船，受此顛簸，便生疾病。如果把大小戰船搭配起來，或三十為一排，或五十為一排，首尾用鐵環連鎖，再鋪上木板，別說人能行走，就是馬也可以往來奔跑。如果這樣，任憑風浪再大，也如履平地，這還怕什麼周瑜啊？”曹操謝道：“如果不是先生良謀，如何能大破東吳？”便馬上傳令，叫軍中鐵匠，連夜打造連環大釘，鎖住戰船。
龐統獻了連環計後，又對曹操說：“我看江東有很多豪傑都對周瑜不滿，我願意替丞相去勸說眾人來投奔丞相，孤立周瑜，到那時周瑜必被丞相所擒。”曹操大喜，命龐統馬上前往，龐統就此脫身。龐統剛到江邊，正欲下船，忽見岸上一人，道袍竹冠，一把扯住龐統道：“你好大膽！黃蓋用苦肉計，闞澤下詐降書，你又來獻連環計，是不是怕紹不幹淨，這些毒計能瞞過曹操卻瞞不過我。”龐統大吃一驚，急回頭一看，原來是故人徐庶，這才放下心來。至此，東吳一切就緒，就等周瑜火攻曹操。
爾後，周瑜一把大火燒得曹操一敗塗地，曹操本人倉皇逃奔，撿了一條性命，自此無力南下。