建安十二年（207年），曹操在《让县自明本志令》中云：“今臣将兵二十万……奉国威灵，仗钺征伐，……遂荡平天下，不辱主命”；《三国志·魏书·武帝纪》：“公至赤壁，与备战，不利，于是大疫，吏士多死者，乃引军还”；《蜀书·先主传》：建安十三年七月，曹操征刘表，九月至新野后，“先主遣诸葛亮自结于孙权，权遣周瑜、程普等水军数万，与先主并力，与曹公战于赤壁，大破之，焚其舟船，先主与吴军水陆并进，追至南郡（今湖北江陵），时又疾疫，北军多死，曹公引归”；《蜀书·诸葛亮传》：“今战士还者及关羽水军精甲万人，刘琦合江夏战士亦不下万人，”“权大悦，即遣周瑜、程普、鲁肃等水军三万，随亮诣先主，并力拒曹公；”《吴书·吴主传》：“瑜（周瑜）、普（程普）为左右督，各领万人，与备俱进，遇于赤壁，大破曹公，公烧其余船引退，士卒饥疲，死者大半”；《周瑜传》：“时曹公军众有疾病，初一交战，公军败退，引次江北，瑜军等在南岸。瑜部将黄盖曰：‘今寇众我寡，难与持久，然观操军船舰首尾相连，可烧而走也……先书报曹公，欺以欲降，曹公军吏士皆延颈观望，指言盖降，盖放诸船，同时发火，时风盛猛，悉延烧岸上营落”；《黄盖传》里也有此说：“建安中，随周瑜拒曹公于赤壁，建策火攻”。
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解析三国历史，由陈寿撰文裴松之作注的《三国志》是最权威的典籍，总结分析上述史料，可以得出：
1、赤壁之战是以曹操为一方，孙权、刘备为另一方的一次有组织、有准备、策划精细的较长时间的军事行动。早在建安十二年，曹操就在河北训练水军，准备麾军南指，“荡平天下”；为自保，建安十三年九月始，孙权、刘备结成联盟，抵御曹军，而抵御曹军的理想战场是浩渺的长江，能以己之长攻敌之短，所以以长江作为战场是孙刘联军精心策划的。
2、双方的兵力都很庞大，曹操在许昌时说自己的军队有“二十万”，南下荆州后，又得到刘表数万降兵，因此曹军有近三十万之众；《三国志·周瑜传》注引《江表传》又认为有兵十五六万，荆州降兵尽管有七八万，却不会卖力，因此曹军真正有战斗力的军队只有十几万，而孙刘联军亦足可观，“孙权有水军三万”，“刘备有水军一万”，又加“步军一万”，联军总兵力有近五六万人，同时据《诸葛亮传》认为东吴有“十万之众”，如此一来，孙、刘军队之数量有近十万之众，说赤壁之战是一次以少胜多的战例属实，但双方兵力对比并不十分悬殊。
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3、曹操在赤壁之所以遭败，不在于“战”而在于“疫”，是“疾疫”打败了曹操，因在双方交战之前，曹军就染上了“疾疫”而战斗力大减，使之江中一交手就败下阵来，如果不是“疾疫”，攻势凌厉的曹军决不会如此溃不成军。严格说来，赤壁之战作为一次战役只有“役”而没有“战”，或者说只有规模不大的“战”而已，有学者认为赤壁之战只是一场遭遇战就是从这个角度说的，然而称之为遭遇战并不恰当，从军事学角度分析，双方不期而遇才叫遭遇，可赤壁之战是双方都准备要进行的大战，都是有备而来，有备而遇，战场就在长江，所以说遭遇战是不对的。
4、有关黄盖的诈降，史书确有其事，但黄盖的诈降只是临时的战术手段而不是反复推演的战略谋划。双方在江中遭遇及曹操退守北岸之后，黄盖认为曹操即使败退，其势力仍在，一旦军中“疾疫”稍好，战斗力恢复，对孙刘联军是不利的，所以才要速战速决，不让曹操有喘息之机，而以火攻曹军，则是黄盖看到曹操的舰船连接在一起，才有此临时战术性创意。
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5、在整个战役中，刘备只是协助孙权抵御曹军，充当辅助性角色，待联军追曹操至南郡整个战役结束之后，刘备就开始在荆州扩展势力并向川蜀发展，从而引起孙、刘联盟的分裂，三国鼎立的局面最终形成。
所以，从军事学角度分析，赤壁之战在中国古代历史上数十次大的战役中，称不上是一次真正意义上的以少胜多的出色战役，严格地说，因“疾疫”使双方几乎没有经过大规模厮杀就结束了战争，只有“役”，没有真正意义上的“战”。如果不是历代文士的描述及小说的渲染铺垫，那么，这场战争也许早被人们忘记了。