故事发生在东汉末年的建安十三年（公元208年），距今年一千八百年整。当时的皇帝虽为汉献帝刘协，但真正掌握实权的是丞相曹操。他威逼汉献帝对南方的刘备和孙权开战。曹操宣称，他消灭孙、刘的目的是要为大汉一统天下，其实他是想废汉献帝自立。曹操亲率近百万大军南下，第一站要攻打的就是驻守在新野的刘备。
　　甫抵新野，曹操的军队就以绝对优势的兵力很快击溃了刘备的军队。刘备被迫逃离新野，大将关羽和张飞殿后，掩护老百姓撤退。与此同时，大将赵云怀抱刘备的幼子阿斗，在曹营中单骑纵横，毙敌无数，终于杀出重围。
　　此时，溃败到夏口的刘军与曹军仅一江之隔。刘备明白，仅凭长江天险阻拦强大的曹军并非长久之计，曹操早晚会打过长江，届时百姓必将尽遭涂炭。情急之下，他派军师诸葛亮前往东吴，与孙权商讨结盟之事。
　　东吴虽兵精粮足，但面对来势凶猛的曹操大军，时年26岁的孙权和他的众文武大臣在降与战之间犹豫不定。孙权的谋士鲁肃私下里对诸葛亮说，要想说服孙权结盟抗曹，必须先说服他的军事首领周瑜。诸葛亮赶往赤壁，探望在那里训练东吴精锐水军的都督周瑜。诸葛亮和周瑜一见如故，两人一边尽兴地抚琴，一边商讨战事。在那里，诸葛亮还见到了周瑜的太太、号称天下第一美女的小乔。小乔的父亲原来是曹操多年前的旧交。
　　周瑜和诸葛亮一同面见孙权，力主与刘备结盟，共同抗曹。此时，曹操派人下战书，让孙权投降，遭到孙权的断然拒绝。
　　曹操大怒，派大将夏侯渊率一营骑兵偷袭孙刘联军。周瑜和诸葛亮对此早有防备。孙权的妹妹、假小子孙尚香领命应战。夏侯渊不知是计，拍马追赶，结果中了联军的圈套。夏侯渊落荒而逃，而他的一干人马悉数缴械投降。交战中，周瑜救了赵云一命，自己却受了伤。
　　首战告捷，东吴的士气大振，在长江南岸地势险峻的赤壁扎下营盘。在隔江而望的北岸乌林，曹操也建起了一座要塞，布防的水军战船达两千多艘。为了迷惑敌军，曹操一边暗地里加紧备战，一边却让手下的军兵玩起了一种叫“蹴鞠”的足球游戏。
　　骁勇善战的孙尚香装女扮男装，渡江混入曹营打探底细，并结识了一位名叫孙叔财的曹军将领。后来，二人产生感情。孙叔财还将孙尚香招入了他的“蹴鞠队”。
　　曹操的水军对南方的水土和气候不服，纷纷染病，致使瘟疫蔓延开来。曹操不为所动，甚至将自己病亡士兵的尸体扔进联军的阵营。诸葛亮虽然迅速应对，但瘟疫还是扩散，众多士兵病倒，联军的士气遭到重创。而刘备和关羽、张飞和赵云等众将也四散逃命。
　　大战在即，此时联军兵力不占优，同时亟需箭枝。诸葛亮便设下圈套，趁机削弱曹军的实力。他派二十只草船首尾相连，趁着浓雾连夜佯攻曹操的水军。曹操不知是计，传令不可妄动，只叫水陆两军的弓箭手向江上射箭。结果，二十只草船满载十万余支箭胜利返航。次日清晨，曹操怀疑军中藏有奸细，并且发现了他的两位水军头领写给周瑜的书信（实为周瑜假造），信中声言送十万支箭作为投靠的礼物。曹操大怒，命将二人处斩。众水兵恐受连累，四散逃命，结果皆被俘获，并以叛降之罪处死。尽管如此，曹操仍然执意在数日后攻打联军。他慷慨陈词，终于扭转了军中的士气。
　　在赤壁营地，联军预谋用火攻之计对付曹操的水军，因其战船都是连在一起的。但当下北风甚盛，稍有不慎便可能反烧到联军自己的战船。此时孙尚香携一张曹营的地形图返回南岸。联军据此部署战术。
　　小乔不顾周瑜的反对，只身前往曹营，试图说服曹操撤兵，至少可以拖延一些时间。曹操其实一直就很喜爱小乔，此时更是被她的美貌吸引住了。更有传言，曹操起兵的目的就是为了博得小乔的芳心。
　　此时，诸葛亮禀明周瑜，次日便是冬至，根据天象，风向将变，可按原计划行事。周瑜指挥东吴的军队不动声色地准备着，一边在陆地上从三面包围曹营，一边部署水军的战船在江边一字排开，等待东风。小乔则与曹操周旋，分散他的注意力。
　　最后，风向果然大变。东吴几只燃烧的战船冲入了曹操的水军营地。风借火势，曹营立刻变成了一片火海，几千艘战船被付之一炬。吴军从陆地上也开始发动攻击。
　　曹操被打了一个措手不及。但他迅速指挥精锐的骑兵进行反扑，把东吴军赶到了江边。就在这时，刘备率兵赶到，将曹操击退，并趁势向他的要塞发起进攻。在赵云和孙权的掩护下，周瑜冲进曹营，救出了小乔。曹操差点丧命，只得落荒而逃。八十三万大军被杀得只剩下几百人。此一役孙刘联军大获全胜。
　　看到曹军溃败，诸葛亮下令收兵，给曹操留一条生路，让他灰溜溜地去向汉献帝复命。之后，诸葛亮与周瑜和小乔依依惜别。