曹操失掉了北山軍糧，頓時感到危機四伏，崩潰在即，臉上愁云密布，心中沉痛凄涼。他知道目前全軍各菅只剩先期領發的少量軍糧，難以持久，而漢中官倉余糧早已調拔一空，而且漢中道路崎嶇艱險，運糧極其困難，等不到糧草運到，全軍就會斷糧分崩。因此曹操不能坐以待斃，準備速戰速決，改觀戰局扭轉困境。于是他整兵再戰，命令徐晃為先鋒，牙門將軍王平為副將，向劉備發動進攻，主要任務就是搶奪軍糧，維持局面。徐晃、王平率軍來到漢水。

徐晃，字公明，河東楊縣人。曾在郡中擔任官吏，因為跟隨車騎將軍楊奉討伐賊兵，立了功勞，升為騎督尉。當李傕、郭氾在長安作亂，徐晃向楊奉請命護送天子回洛陽，天子因此順利渡河，到了安邑，封徐晃為都亭侯。到達洛陽以后，徐晃看見韓暹每天都在爭權奪利，于是又勸楊奉歸降曹操，楊奉起初聽從，后又反悔，在梁國遭到曹操的討伐，徐晃乘機歸降曹操。曹操讓徐晃帶兵，派他去攻打卷縣，以及原武的賊兵，獲得大勝，被封為裨將軍。徐晃曾跟著曹操討伐呂布，降服呂布的大將趙庶、李鄒等，并和史渙在河內擊殺眭固。建安五年春，徐晃跟隨曹操攻打劉備，官渡大戰時，攻克白馬，進兵延津，因此升為偏將軍。他還曾和曹洪一同擊敗隱彊的賊兵祝臂，又和史渙在故市襲擊表紹運補的糧草，功勞最多，于是封為都亭侯。曹操圍攻鄴城之后，又攻陷邯鄲。易陽縣令韓范先是假裝投降，然后又堅拒防守，徐晃奉命前去攻伐，一到城下，用箭射信城上，向他分析利害得失，韓范誠心歸降。徐晃又率兵征討毛城，事先設計埋伏軍隊暗中偷襲，奪取三個屯駐區。又跟著曹操到南皮，擊敗袁譚的軍隊，討伐平原郡的叛賊，也獲得平定。跟隨曹操征伐匈奴之后，官拜橫野將軍。建安十三年又跟從曹操進攻荊州，另外帶兵屯駐樊城，進擊中盧、臨沮、宜城等地的賊兵。又和滿寵在漢津抗擊關羽，和曹仁在江陵對周瑜作戰。建安十五年，討伐太原的叛賊，圍攻大陵，城破，斬賊兵主帥商曜。韓遂、馬超在關右反曹操，徐晃奉令駐軍汾陰，安撫河東的百姓。當曹操到達潼關，恐怕附近有伏兵，不能安全過渡，于是召來徐晃，徐晃請令帶領精銳部隊渡過蒲阪津，先為大軍布署陣地，擊退乘夜攻打的敵軍梁興，曹操大軍順利過河，擊敗馬超韓遂。又奉命和夏侯淵平定隃麋、汧縣一帶的氐族胡人，然后和曹操在安定會師。當曹操回到鄴城，又派徐晃和夏侯淵平定鄜縣和夏陽一帶的殘敵，殺死梁興。跟隨曹操征討張魯以后，又奉令攻打櫝縣、仇夷等地的氐族，因功遷升為平寇將軍。此外，他又解除張順將軍的圍困，擊敗了賊兵陳福等三十多個屯區。曹操回到鄴縣，留下徐晃和夏侯淵在陽平抵抗劉備。劉備派陳式斷絕馬鳴閣的通道，馬鳴閣是通往漢中的咽喉要道，劉備想要斷絕內外的通路，以便取得漢中地方。徐晃分別擊敗對方，受到曹操的嘉獎。現在曹操在漢中戰場全面失利的關口，就調派徐晃來挽回敗局。

徐晃計劃前軍渡水列陣，以求取得背水作戰的效果，王平說：“如果命令前軍渡水，一旦發生危急，怎么撤退呢？”徐晃說：“昔日韓信背水為陣，所謂致之死地而后生，現在我使用這個戰術，發揮將士們作戰的積極性，力爭一戰成功。”王平說：“不然，昔日韓信料到敵人無謀而用此計，如今將軍能料黃忠、趙云用兵之意嗎？”徐晃說：“你可帶領步兵在后，看我帶領馬軍破敵。”他即令軍土搭設浮橋，隨即渡過漢水，扎下營寨，準備攻打黃忠。

黃忠當即向劉備報告情況，請命帶領本部兵馬去戰曹軍。得到劉備同意后，他對趙云說：“現在徐晃恃勇而來，暫時不要迎戰，等到日暮兵疲，你我分兵兩路，一戰可以擊破敵軍。”趙云聽從，自帶夲部據守營寨。黃忠守在營門，隨時觀察曹軍的動態。徐晃領兵從辰時挑戰，直到申時，不見漢軍出動。他令弓弩手走在前面，向漢營射擊。黃忠派人將觀察情報轉告趙云，他說：現在徐晃命令弓弩手臨門射箭，我認為他的軍隊必定即將撤退，我們可以趁勢出擊。

趙云接到黃忠的分析情報后，即作出戰準備，這時夲營探報送到：曹軍后隊開始退動。趙云立刻從右翼出擊。

左邊黃忠營寨，鼓聲大震，號角齊嗚。黃忠揮師出戰，從左邊進擊，和趙云兩下夾攻。徐晃支持不住，軍土連連后退，被逼進漢水，大半淹沒在波滔之中。

徐晃力戰逃脫，敗回營中，身后人馬清晰可數，他又氣又急又后悔，竟然指責王平：“我在前線指揮作戰，軍情萬分危急，你怎么坐視不救？”王平說：“我如果帶兵去救，營寨必然不保，你奪不來糧食，我再把營中余食丟失，軍隊就會自動解散，我曾勸公不要輕易出動，公不肯聽，以致遭到失敗，怎么怪起我來？”徐晃勃然大怒：“你不顧大局，坐觀成敗，反而對抗主將，眼里還有軍法嗎？”屬下紛紛勸解，徐晃才轉身走去。

當夜，王平得到屬下密報：“徐晃企圖捕斬將軍，以推卸兵敗責任，趕快想法開脫。”王平說：“曹營不可再留，我們要另謀出路。”他連夜帶領本部軍馬，在營中放火，造成一片大亂的場面，乘勢沖進徐晃的營區。徐晃急忙棄營逃走。王平收整軍馬，渡過漢水來投黃忠。

王平字子均，巴西宕渠人，本來寄養在外公家，姓何，后來恢復本姓。曾隨杜濩、樸胡到洛陽擔任校尉，跟從曹操征漢中。王平自小從軍，在軍隊里長大，性情沉著穩重，遵守法度，富有謀咯。雖然不識多少文字，時常叫人讀《漢書》，精通了書中的重要人物和歷史事件，還喜歡評論分析，立志效仿古將，干出一番成績。

黃忠親切接待王平，隨后他讓趙云領著王平去見劉備。劉備給予重用，遂命王平為牙門將軍。

黃忠在漢水戰役中，審時度勢，捕獲戰機，擊敗曹魏名將徐晃，收降副將王平，立下顯赫戰功。在三方軍事集團歷次戰役中，有許多活用兵法，創新戰術，從而贏得勝利的優秀戰例，同時也不乏照搬照套古人用兵的法則，導致作戰失敗的反面事例。在曹操和劉備爭奪漢中時，徐晃機械地搬弄背水陣來戰漢軍，就是學古不化的典型戰例。徐晃遵奉曹操的命令，和副將王平進至漢水同漢軍決戰，結果背水列陣遭到失敗。韓信背水列陣，一戰而勝，徐晃背水列陣卻一敗涂地。王平勸說徐晃的話道出了部分道理。據史書記載，劉邦令韓信率軍攻打敵軍。韓信出奇兵襲取了魏都之后，由于滎陽戰事緊迫，劉邦抽走了一部分精銳兵力，韓信只得率數萬兵力會同張耳進擊趙國。當時趙軍號稱二十萬，雙方力量十分懸殊，謀士李左車曾向趙軍主將陳余建議，利用深溝高壘，堅守不戰，拖住漢軍，由他帶精兵三萬，抄小路截擊韓信的糧草輜重，爾后再與趙軍主力前后夾擊敵人。這個方案若能實施，那一定會出現不利于韓信的結局。但是陳余不用其計，依仗著自己的優勢兵力，堅持要在井陘口與漢軍作戰。韓信探知這一消息，十分高興，立即率軍前進，先以少數兵力將趙軍引出營寨，然后將主力背水列陣和敵軍作戰。與此同時，他又派出兩千精銳騎兵迂回敵后，抄襲趙軍的大營，結果大獲全勝。分析比較這兩個背水列陣，就可以清楚地看到一勝一敗的原因了。韓信背水列陣所以勝利，是有許多條件的。例如陳余不聽李左車的計謀，韓信抓住了這一有利的時機迅速進兵，在作戰中韓信使用了奇正相生的戰法，即在背水列陣的同時，派出騎兵襲擊趙營，這都是取勝的重要原因。而徐晃卻不問敵情，不用奇正相輔，不顧客觀條件，只是機械地模仿韓信的背水戰法。這樣他兵敗漢水便是順理成章的事情了。這里還值得提出的是，應該如何理解致之死地而后生的觀點，《孫子兵法》九地篇中講：投之亡地然后存，陷之死地然后生。這一思想主要體現了孫子以患為利的用兵策略。所謂亡地死地，按照孫子的解釋是疾戰則存，不疾戰則亡者。陷之死地乃是大患，然而陷之死地卻能因疾戰者存，不疾戰者亡的客觀形勢，喚起萬眾一心，將土奮力死戰，從而轉敗為勝轉死為生轉患為利。在這里能否實現矛盾轉化的根本因素，就是軍隊所置之地，所布之勢能否激發將士萬眾一心，同敵軍決一死戰的斗志和氣概。劉邦從韓信軍中抽走一部精銳兵力后，韓信率孤軍深入趙地，大多數士兵都是新招募來的，沒有受過嚴格訓練，如同驅市人而戰之。就像趕著集市上的人群去作戰一樣，在這種情況下，韓信斷然背水列陣，使部隊失去了以退求生的希望，結果必然拼死戰斗，人自為戰。而徐晃所率部隊的士卒，主要都是些老兵油子，他們雖然背水列陣，但河上卻架有浮橋，背后還有曹操的大軍壓陣，部隊仍有求生之路。這樣他們自然是打得贏就走，打不贏就跑，雖被致之死地，也不能激起求生的奮戰精神。另外從時間上看，韓信與趙軍的開戰是在拂曉，正是朝氣銳的時候，這是同敵決戰，致之死地的士兵，精神更加旺盛。而徐晃背水列陣，對方堅守不出，部隊從早晨拖到黃昏，兵疲氣衰，已處于暮氣歸的時刻。在這種情況下，徐晃不但沒有轉患為利，振奮起士卒的殺敵士氣，反而釀成了大害。這一教訓值得引起軍事指揮員們的深思，不能照搬照套兵法原則和歷史經驗來指導戰爭。從這一方面來看，顯出了黃忠出色多彩的指揮水平，他敏銳地發現了曹將徐晃用兵的缺點，制定出避其銳氣擊其疲歸的作戰方案，取得巨大的勝利。謀士法正在漢中大戰以前就曾對劉備評論說：曹操鎮守漢中的將領，綜合才干都不是我方將帥的對手。這句話表明了法正的先見之明，也充分肯定了北征主將黃忠的良將之才。

夏季五月，曹操因為徐晃沒有奪回一斤糧米，反而損兵折將所剩無幾，急得親率大軍來奪漢水營寨。

劉備率領中軍來到前線，調集張飛、馬超、魏延、劉封各部人馬，并親渡漢水，背水結營，和曹操會于中路五界山前。黃忠率部從左邊出擊，趙云從右邊出擊。擊敗曹撩側翼的部隊，配合劉備進兵南鄭。黃忠獨當一面，率部攻占褒中。在劉備全線進攻曹操的時候，他奉命從褒中追擊曹軍。曹操在劉備大軍的進攻下，退守斜谷界口，人馬傷亡十余萬，再也沒有力量抵擋了，只得放棄漢中，領著殘兵敗將重頭喪氣地離開戰場。

劉備收復漢中，實現占領巴蜀開拓漢中北伐路線的戰略計劃。劉備在進入漢中的同時，趁曹操全線敗退的機會，派馬超占領了涼州的武都郡。劉備為了打通漢中和荊州的通道，命令在荊州的宜都太守孟達率領本部人馬，向西北方向進攻房陵上庸，西城等地。又派劉封從漢中沿漢水東下，與孟達會師上庸，并擔任主帥，收取房陵、上庸、西城等地。劉備經過三十多年的奔波奮戰，終于走上了一生事業的最高峰。

黃忠在攻克漢中的戰役中，敗張郃、斬韓浩，生擒夏侯尚，擊斬夏侯淵，屢建奇功。尤其是定軍山一戰，攻敵陷陣，如風馳電摯，萬馬軍中直取上將首級，威壯如同關羽白馬戰役斬顏良，使他聲威遠震。在三方征戰時代，給人們留下了深刻印象，奠定了他封侯拜將的基礎。

以諸葛亮為首的文武官員一百二十余人上書推舉劉備為漢中王，黃忠積極響應，在書上簽名。這份奏章又送到許都上呈朝迋，至六月獲得漢獻帝的批準。