建安十三年（208）10月，曹操下達攻擊令。
曹軍的目標直指漢水與長江交匯處的夏口，此時距發起荊州戰役不過三個月，距佔領江陵不到一個月。此次進軍的路線，大體相當於從今天湖北省荊州市到武漢市，從地圖上看，其直線距離不到300公里，而沿水路前進的話，距離就要多一倍還不止，因為這一段河道變化多端，曲折難行，今天被稱為荊江。
雖然陸路較短，但曹軍還是選擇走水路，因為陸路更難走。
長江流至江陵後沒有直接往東，而是先往南，繞了一個大圈再往東去，在這個半圓形的圈子裡，是著名的洪澤湖區，如今是中國第四大淡水湖，水域面積近2000平方公里，形成了河網密佈、湖泊縱橫的低窪地帶。而在當時，這一片湖區的面積更大，它的名字叫雲夢澤，根據司馬相如《子虛賦》的描寫，其範圍東到今武漢以東的大別山麓，西到湖北省西部的山地，北到大洪山區，南界長江，東西400公里以上，南北超過250公里，是如今洪澤湖區面積的數倍。
曹軍由江陵進攻江夏郡，最直接的辦法是由陸路向東，但必須經過雲夢澤，這裡交通不便，很多地方道路不通，不適合大兵團運動，所以只能選擇乘船東進。
好在江陵聚集了原荊州的主要水軍，有大小戰船數千艘，可以滿足曹軍將士轉運的需要。曹軍將士包括戰馬、輜重一律登船前進，開始大家覺得挺好，畢竟行軍是件苦差事，現在坐在船上一邊看風景，一邊不知不覺就到了目的地。
但習慣於陸地行軍作戰的曹軍士兵對這種行軍方式和沿線的氣候、環境顯然不能馬上適應，一些很嚴重的問題很快就要發生了。
曹操親率曹軍順江而下，但這不是曹軍的全部主力。事實上，曹軍的行動不限於江陵一地，這次進攻有著更加周密的部署。
曹操率領的這一路主力包括曹純、曹真、曹休統領的虎豹騎，許褚統率的宿衛軍，以及徐晃、滿寵、任峻統率的各部。徐晃此時是橫野將軍，滿寵是奮威將軍，任峻是長水校尉，他手下的水軍應該是曹操在北方訓練出來的，人數不會太多。也就是說曹操親自率領的這一路大體上有兩個「軍」，再加上數千虎豹騎和一部分近衛軍，除此之外就是原荊州的水軍，如前所述，大體上有3萬人，有各式戰船數千艘，基本上都參加了即將開始的江夏之戰。
江陵還有曹軍的一部分主力，由曹仁率領，曹操交給他的任務是在此堅守。江陵是荊州七郡之一南郡的治所，地位舉足輕重。從江陵溯流而上，穿越如今的三峽庫區即可到達益州刺史部，劉璋雖然表面臣服，但不得不留上一手，所以讓曹仁守在這裡，監視上游的情況。
幸好曹操做了這個佈置，否則有可能就回不來了。
而此時，曹軍更多的人馬卻不在江陵，而是在襄陽一帶。
曹操下令在襄陽的各路主力也迅速南下，沿漢水直指江夏郡。
這一部分主力包括於禁、張遼、張郃、樂進、路招、朱靈、馮楷各部，他們如今的軍職全部是將軍，其中於禁是虎威將軍，張遼是蕩寇將軍，張郃是平狄將軍，樂進是折衝將軍，路招是揚武將軍，馮楷是奮威將軍。也就是說，這一支人馬主力是這七個「軍」，在滿編狀態下每「軍」有一萬多人，這支人馬有將近10萬人。
如果江陵出發的是西路兵團，襄陽出發的就是北路兵團，這個兵團人數更多，是曹軍真正的主力，但往往被忽視了。
北路兵團不僅人馬眾多，主要將領也都是特別能打的猛人，除了馮楷事跡較少之外，其餘各位都身經百戰、功績赫赫。一般這樣的猛將不免都有點脾氣，他們對曹操忠心耿耿，也服服帖帖，但除了曹操之外能鎮住他們的恐怕就沒有幾個了。
北路兵團的七位猛將資歷、戰功都大致相當，讓誰統一指揮大家都不會服氣。曹操考慮再三，最後想到了一個人，把他派去應該最合適不過。
這個人是曾經擔任過曹操司空府主簿的趙儼，此時的職務是章陵郡太守。章陵郡是新近從南陽郡中分出來的，這一時期還從南郡分出過襄陽郡，所以荊州七郡一度被稱為荊州九郡，不過這個時間不太長，又恢復了之前的建制。
趙儼長期在汝南郡與李通配合，處理問題周到全面，深得曹操的賞識。赤壁之戰前於禁所部屯駐於穎陰，樂進所部駐屯於陽翟，張遼所部屯駐於長社，都在許縣附近。這幾位都有點傲氣，平時合不來，曹操覺得趙儼善於做溝通協調工作，就派他當這三個軍的聯席參謀長，而趙儼把這件苦差事居然幹得挺好，讓大家都滿意。曹操發揮趙儼的特長，讓他擔任於禁等部的都督護軍，監督於禁、張遼、張郃、朱靈、樂進、路招、馮楷等七軍。同時派趙儼的好朋友、丞相府軍祭酒杜襲協助趙儼。
北路兵團除了這七個「軍」，還有一部分水軍，由原荊州將領文聘指揮，此前曹操已發佈命令，任命文聘為江夏郡太守，等拿下江夏郡，文聘才能在那裡履職。
以上是曹操直接投入江夏戰役的兵力情況，除了西路和北路兩大兵團，曹軍間接投入的兵力還有很多，包括臧霸、李典、李通、曹洪、夏侯淵、夏侯惇所部，下面也做簡要介紹。
長期駐紮在青州、徐州一帶的臧霸此時的軍職是威虜將軍，曹操發起荊州戰役前，命他率部南下，將所部主力移至廣陵郡，也就是如今長江下游北岸的揚州、泰州一帶，對孫權的大本營吳郡形成戰略威脅。
李典此時是破虜將軍，曹操命他率所部移師合肥，由那裡伺機侵擾孫權的廬江郡。
汝南郡太守李通雖然不是曹操的嫡系，但在每次重大戰役發生時都堅定不移地站在曹操一邊，逐漸得到曹操的信任。曹操命他率所部向南運動，從江夏郡的北面對其造成壓力。
曹洪的任務是守住襄陽，夏侯惇此時在許縣，他與荀彧共同守衛後方。而後勤保障方面的艱巨任務，曹操交給了夏侯淵。
上述兩大兵團加上各地間接投入江夏戰役的曹軍部隊，大約在20萬到30萬之間，其中包括數萬水軍。
在那個時代擁有這樣一支武裝力量足以成就任何事，這大概也是曹操歷次戰役投入兵力最多的一次，也理應成為最保險的一次。
事實上，曹操壓根沒有想過小小的一個江夏郡會打不下來，可鬼使神差，偏偏打敗了，甚至被打敗的時候連江夏郡的影子都還沒有看到。
這時還發生了一個小插曲，看似事情不大，但對後面時局的發展卻影響不小。在曹操從江陵出發前，劉璋在先後派出陰溥、張肅拜見曹操表達敬意後，又派出了第三個代表團，團長的名字叫張松。
張松的地位更高，是益州別駕，劉璋又派他來荊州，說是溝通感情，其實是觀察事態進展，好決定下一步的行動，所以這也是一支戰地觀察團。
這位張團長算是重要人物，但在史書裡卻沒有單獨的傳，只知道他字永年，益州本地人，他也是劉璋第二個代表團團長張肅的哥哥，其他事跡不詳。張團長在江陵見到了曹操，曹操拿下江陵後，大約有點兒志得意滿，對劉璋的特使重視程度有所降低，對張松本人也不是太客氣，這讓張團長很不爽。
張團長回到益州，說了曹操不少壞話，使勁勸劉璋不要聯結曹操。
後來，劉璋果然沒有向曹操靠攏，讓曹操始終與益州無緣。