然而，当孙权向吕蒙求取策略时，吕蒙回答说：
“我估计关羽的兵力不足，他不会从主路逃跑。麦城正北方有一条险峻的小路，他必定会走那条路。可以命令朱然率领五千精兵，在麦城以北二十里的地方埋伏。
当敌军到达时，不要与他们交战，只需尾随其后进行攻击。敌军必定失去战斗意志，一定会逃往临沮，
然后命令潘璋率领五百精兵，在临沮的偏僻山路上埋伏，如此就能抓获关羽。现在可以让将士们攻打各个城门，只留下北门让敌人逃走。”
孙权听到这个计划后，命令吕范再次占卜。
卜卦完成后，吕范报告说：
“这个卦象表明敌人将向西北方向逃跑，今晚亥时必将被擒。”
孙权非常高兴，随即命令朱然和潘璋率领两支精兵，各自按照军事指令去埋伏。
同时，关羽在麦城，统计了骑兵和步兵的人数，只剩下三百多人，且粮草已经耗尽。
当晚，城外的吴军呼唤各军的名字，越过城墙离去的人很多。
援军还没有到达，他心中无计可施，对王甫说：
“我后悔当初没有听从你的意见，如今陷入危急，还能怎么办呢？”
王甫哭着说：“今天的情况，即使是姜子牙复生，也无法施展计谋。”
赵累说：“上庸的援军之所以不来，是因为刘封和孟达按兵不动。为什么不放弃这座孤城，逃入西川，然后再整顿军队来收复失地呢？”
关羽说：“我也想要这么做。”
于是登上城墙观察，看到北门外敌军不多，便询问城中居民：
“从这里向北走，地势如何？”
居民回答：“从这里过去都是偏僻的山路，可以通往西川。”
关羽说：“今晚就走这条路。”
王甫劝谏说：“小路可能有埋伏，应该走大路。”
关羽说：“即使有埋伏，我又有何惧！”
立即下令骑兵和步兵严整装备，准备出城。
王甫哭着说：“君侯在路上要小心保重，我和一百多名士兵，宁愿死在这里也不投降！只希望君侯能尽快回来救援！”
关公在与周仓和王甫泪别后，留下他们共同守卫麦城。
随后，关公带着关平、赵累以及剩余的两百多名士兵，从北门突围而出。
关公手持大刀，领头冲锋，到了初更时分，大约行进了二十多里。
突然，在山谷中鼓声雷动，呐喊声震天响，一支敌军出现，为首的将军朱然挥枪挑战，高喊：
“关云长，不要逃了，早早投降，还可保住性命。”
关公愤怒应战，朱然败退，关公乘胜追击。
然而，随着一声鼓响，四周伏兵齐出，关公不敢恋战，转身往临沮的小路逃去。
朱然率军紧追不舍，关公的随从士兵越来越少。
又行进了不到四五里，前方再次传来震天的喊声和熊熊火光，潘璋骑马舞刀杀来。
关公愤怒迎敌，仅三个回合，潘璋便败走，关公没有追击，急忙沿着山路逃去。
这时，关平赶上前来，告诉关公赵累已在混战中牺牲。
关公悲痛欲绝，命令关平断后，自己则在前面开路，此时仅剩下十余人相随。
当他们来到决石，两侧是山峦，山边满是芦苇和枯草，树木丛生，天色已是五更将尽。
在行进中，突然一声呐喊，两边伏兵尽数出击，长钩和套索齐飞，首先绊倒了关公的坐骑。
关公跌落马下，被潘璋的部将马忠擒获。
关平见父亲被捉，急忙前往救援，但背后潘璋和朱然已率领大军赶到，将关平四面围住。
关平孤身奋战，终因力竭也被俘。
天亮时，孙权得知关公父子已被生擒，大喜过望，召集众将在帐中庆贺。
马忠将关公引领至前方。
孙权说：“我长久以来一直仰慕将军的高尚品德，希望我们能结成秦晋之好，为何将军要舍弃我呢？将军过去自认为是天下无敌，今天怎么会被我捉住？将军今日是否愿意服从孙权？”
关公严厉地斥责道：“你这个碧眼的小子，紫髯的鼠辈！我与刘皇叔在桃园结义，发誓辅佐汉室，怎能与你这种背叛汉室的贼人为伍？我今天只是误入了奸计，只有死路一条，何必多说！”
孙权回头对众官说：“云长是世间的豪杰，我非常敬爱他。现在我想以礼相待，劝他归降。你们觉得怎么样？”
主簿左咸说：“不行。当初曹操得到这个人时，封他为侯爵，赐予爵位，每三天举行一次小宴，每五天举行一次大宴，上马时赠金，下马时赠银。
如此恩礼，最终还是留不住他，任由他斩关杀将而去，导致今天反而被他逼迫，几乎要迁都以避开他的锋芒。现在主公既然已经捉住了他，如果不立即除掉，恐怕会留下后患。”
孙权沉思良久，说：“这话说得对。”
于是命令将关公除掉，因此关公父子都遇害，这是建安二十四年冬十二月的事情。
关公去世时五十八岁。
后人有诗感叹道：
汉末才无敌，云长独出群。
神威能奋武，儒雅更知文。
天日心如镜，《春秋》义薄云。
昭然垂万古，不止冠三分。