将领们虽心有不甘，但也只能按捺住出战的冲动，遵从陆逊的部署，持续后撤，最终在夷道（今湖北宜都）与虢亭周边驻扎，与蜀军形成对峙。蜀军营地绵延七百余里，从巫县延伸到彝陵，各营之间以木栅相连，刘备自信满满，布阵完毕，静待吴军来犯。
时光流转半年，吴军按兵不动，刘备心急如焚，乃遣千人前去吴军阵前挑起争端，意图激怒对方。陆逊依旧稳如泰山，拒绝将领们的请战要求。将领们的不满再次达到顶点，陆逊则冷静分析，指出门外挑衅的虽仅千人，但刘备极有可能在四周设伏，诱吴军入套。陆逊的猜测得到证实，刘备确有此打算，只是见吴军未上钩，暗自焦急。
夏日酷热，蜀军饱受折磨，加之补给线过长，后勤压力巨大，为缓解酷暑，刘备下令移营至林间空地，预备秋凉时节再行决战。陆逊见此情景，心中暗喜，意识到时机已成熟，随即派遣小队侦察，虽遭遇蜀军重创而归，但陆逊却从这次失利中洞察到突破蜀军防线的策略，令众将领诧异不已，而他却胸有成竹，坚信已找到致胜之道。
陆逊密令士卒大量搜集干燥茅草，每兵各执一束。时值炎夏，空气燥热，加之常有东南风助势，而蜀军营盘密集于林木之间，火攻成为制胜的上佳策略。入夜，吴军携带引火之物，悄无声息接近蜀营，将点燃的茅草投掷于营帐及木质栅栏旁。瞬时，借着强劲的东南风，火焰迅速蔓延，吞噬了一个又一个军营。蜀军在火光冲天中惊慌失措，四散奔逃，混乱不堪，无力组织有效抵抗。陆逊抓住战机，率军突击，蜀军死伤惨重。
蜀军绵延七百里之营盘，尽数葬身火海，大量军需物资落入吴军之手。刘备在逃亡途中，命士兵沿途遗弃装备，以迟滞吴军追击，历经艰险，终逃至白帝城得以喘息。
此役过后，陆逊以其非凡智略赢得众将钦佩，孙权更是对其青睐有加，不仅晋升其为辅国将军、荆州牧，还赐封江陵侯。
刘备白帝城暂避后，尽管吴军内部有声音主张乘胜追击，陆逊审时度势，虑及曹魏或趁虚而入，断然命令班师，避免了后方被袭的风险。不久，魏军确如陆逊所料南下侵扰，得益于陆逊事先周密的防御布置，吴国防御稳固，未给魏军可乘之机。