周瑜的部下黄盖是一员老将，很有军事经验。他看出“连环战船”有很大弱点，就向周瑜献计说：“‘连环战船’目标大，行动不便，我们可以用火攻来击破它。”火攻一般要借助风力。可是，当时已经进入冬季，经常刮西北风。曹军在西北方，孙、刘联军在东南方，如果在江面上放火，很容易烧着自己的船只，黄盖的火攻计划实行起来有困难。周瑜和诸葛亮根据当地的气象变化，进行了仔细研究，估计在冬至前后可能有东南风。于是，联军方面立即准备实行火攻用的战船，只等东南风一起，就立刻发动火攻。
建安十三年(公元208年)十月，周瑜和刘备的联军，在赤壁(今湖北蒲圻县西北，在长江南岸)同曹操的先头部队遭遇。曹军士兵由于不习惯水上生活，很多人得了疾病，士气很低。两军刚一接触，曹操方面就吃了一个小败仗。曹操被迫退回长江北岸，屯军乌林(今湖北省洪湖县境)，同孙、刘联军隔江对峙。为了减轻船舰的颠簸，曹操命令工匠，把几艘或十几艘战船编为一组，用铁链连结起来，在上面铺上木板。这样，船身稳定多了，不但人可以在上面往来行走，甚至还可以在上面骑马。这就是所谓“连环战船”，曹操认为这是个很好的办法。
为了骗取曹操的信任，使进行火攻的战船能够接近曹军水寨，黄盖特意写了一封密信，派人送到曹操帐下。信上说：“江东六郡的兵力，是无法抗拒您的百万大军的，孙权的失败已成定局。为了顺应天下大势，我愿意归降您。周瑜统领的军队人数有限，是不难一举攻破的。等到双方交锋的时候，我可以利用自己的有利条件，寻找机会，为您效劳。”曹操看了这封信，起初还有些怀疑，但是他想到自己在政治上、军事上占有绝对优势，孙氏政权内部发生分化，黄盖前来投降，是完全有可能的。曹操的骄傲轻敌思想，使他对黄盖诈降计策深信不疑。
