惇帶領十萬大軍殺向新野。張飛聽說後，建議讓孔明去迎戰。而劉備卻表示，智謀靠孔明，勇氣則需要關羽和張飛，不能推卸責任。關羽和張飛出去後，劉備請孔明商議對策。孔明提出了一些具體的軍事部署，包括在豫山和安林埋伏軍隊，燒燬敵人的糧草，以及由趙雲帶領前部迎戰等。
然而，關羽和張飛對孔明的部署表示疑惑，他們問孔明自己將做什麼。孔明表示他將留守縣城。張飛嘲笑孔明只會坐在家裡，孔明卻嚴肅地表示，這是軍令，違令者斬。劉備也勸解關羽和張飛，表示運籌帷幄之中，決勝千里之外，他們應該聽從孔明的命令。雖然眾將都疑惑孔明的策略，但還是按照他的命令列事。劉備雖然也有些疑惑，但還是按照孔明的部署行事。
夏侯惇和于禁等人帶著軍隊來到了博望坡，他們分了一半的精兵作為前隊，其餘的則負責保護糧車前行。那時正好是秋天，秋風緩緩吹起。當人馬疾行時，他們看到前方突然揚起塵土。夏侯惇立刻命令人馬擺開陣勢，並問嚮導官：“這裡是什麼地方？”嚮導官回答說：“前面就是博望坡，後面是羅川口。”夏侯惇命令于禁和李典守住陣腳，自己親自騎馬到陣前檢視。
當看到敵軍前來時，夏侯惇突然大笑起來。其他人問他為什麼笑，夏侯惇說：“我笑徐元直在丞相面前，把諸葛亮誇得跟神仙一樣。現在看他用兵，竟然用這樣的軍隊作為前部來和我對抗，這就像是用狗和羊去與虎豹爭鬥一樣！我在丞相面前誇口，要活捉劉備和諸葛亮，現在看來，我一定能實現這個諾言。”於是他騎馬衝向前去。
趙雲也騎馬出來迎戰，夏侯惇罵道：“你們這些人跟著劉備，就像孤魂野鬼一樣！”趙雲非常生氣，立刻與夏侯惇交戰。兩人戰了幾個回合後，趙雲假裝敗退逃走。夏侯惇在後面追趕，趙雲跑了大約十里後，又回馬再戰，不久又逃走。韓浩騎馬前來勸諫說：“趙雲可能是在引誘我們，可能有埋伏。”但夏侯惇不聽，一直追到博望坡。突然一聲炮響，劉備親自帶領軍隊衝出來與夏侯惇交戰。夏侯惇笑著說：“這就是他們的埋伏兵！我今天晚上不到新野，就決不罷休！”於是他催促軍隊繼續前進。劉備和趙雲則退後逃走。
當時天色已晚，烏雲密佈，又沒有月光，白天起的風到了晚上變得更大。夏侯惇只顧著催促軍隊追趕。當於禁和李典趕到一處狹窄的地方時，他們發現兩邊都是蘆葦。李典對於禁說：“欺敵者必敗。這條路很窄，兩邊都是山，樹木叢生，如果他們用火攻，我們怎麼辦？”于禁說：“你說得對，我應該去告訴都督。”於是李典勒馬回去，大聲叫後面的軍隊慢行，但已經來不及了。于禁騎馬大叫讓前軍都督停下，夏侯惇正走著，見於禁從後面奔來，便問他為什麼。于禁說：“這條路很窄，兩邊都是山，樹木叢生，他們可能會用火攻。”夏侯惇這才猛然醒悟，立刻命令軍隊停止前進。但話還沒說完，後面就傳來震天的喊聲，只見火光沖天，兩邊的蘆葦也燒了起來。一時間，四面八方都是火，而且風勢很大，火勢越來越猛。曹軍的人馬在火中自相踐踏，死傷無數。趙雲率軍回擊，夏侯惇冒著濃煙和烈火逃走。
李典看到形勢不妙，急忙逃回博望城，但在火光中遇到了一隊軍隊攔住去路。領頭的將軍是關羽。李典與他混戰一番後，奪路而逃。于禁看到糧草車輛都被火燒燬，便沿著小路逃走了。夏侯蘭和韓浩去救糧車，卻遇到了張飛。他們戰了幾個回合後，張飛一槍刺死了夏侯蘭，韓浩也逃走了。一直殺到天亮，才收兵回營，戰場上屍橫遍野，血流成河。
後來有人寫了一首詩來描述這場戰鬥：博望相持用火攻，指揮如意笑談中。直須驚破曹公膽，初出茅廬第一功！夏侯惇收拾了殘軍，自己回許昌去了。
卻說諸葛亮指揮軍隊回到營地。關羽和張飛兩人相互議論道：“諸葛亮真是個英雄豪傑啊！”他們走了沒多遠，就看見糜竺和糜芳領著一隊士兵簇擁著一輛小車過來，車中坐著的正是諸葛亮。關羽和張飛立刻下馬，跪拜在車前。不一會兒，劉備、趙雲、劉封、關平等人也陸續到達，大家集合軍隊，把繳獲的糧草和軍用物資分賞給將士們，然後班師回新野。新野的百姓看到他們的軍隊回來，紛紛望塵遮道，向他們行拜禮，說：“我們能夠保全性命，都是因為使君您得到了賢人的幫助啊！”
諸葛亮回到縣裡後，對劉備說：“雖然夏侯惇被打敗了，但曹操一定會親自率領大軍前來。”劉備聽後有些擔憂，問道：“那我們應該怎麼辦呢？”諸葛亮回答說：“我有一計，可以抵擋曹軍。”