公元208年（建安十三年）七月，曹操在基本統一北方後，親統大軍十餘萬南征荊州，欲吞併江南、統一天下。
徐晃隨曹操出征，攻中廬、臨沮、宜城地，又與滿寵在漢津征討關羽。
後曹操在赤壁之戰中為孫劉聯軍所敗，曹操留徐晃與征南將軍曹仁共守江陵，折衝將軍樂進守襄陽，引軍北還。
同年，徐晃還與曹仁在江陵共同抗擊吳將周瑜的進攻。
公元210年（建安十五年），徐晃隨夏侯淵去太原平叛，攻克大陵，斬其首領商曜。
公元211年（建安十六年），以馬超、韓遂為首的十部聯軍，聚集十餘萬人馬，據守潼關抗曹。
曹操發兵進取關中，徐晃奉命屯守汾陰，以鎮撫河東。
曹操至潼關後，遇到關中馬超阻擊，不得前進。
曹操問計於徐晃，徐晃說：「您已帶大兵到此，而敵人不再分兵守衛蒲阪，可知他們缺乏謀略。請給我一支精兵，渡過蒲阪津，作為大軍的先導，截斷敵人的後路，就可擒住他們了。」
曹操至同意此舉，並派徐晃、朱靈率四千精兵從蒲阪津（今山西永濟、陝西大荔朝邑之間黃河渡口）乘虛渡過黃河。陣地尚未建成，賊人梁興夜間率步騎五千餘人攻徐晃，徐晃將其擊走，隨即建立了橋頭陣地。
閏八月，曹軍從此渡河。
九月，曹操又採納謀士賈詡的計謀，離間馬超和韓遂，最終大破關中軍，斬成宜、李堪等。馬超、韓遂逃往涼州（今甘肅及寧夏回族自治區等地）。
公元212年（建安十七年），曹操派徐晃與夏侯淵平定隃麋、汧諸氐，在安定會師。
曹操還鄴後，又派徐晃與夏侯淵平鄜（今陝西省延安地區）、夏陽餘賊，斬殺梁興，降三千餘戶。
公元215年（建安二十年）七月，徐晃隨曹操征討張魯，徐晃因功升為平寇將軍。
不久，解將軍張順之圍，擊陳福等三十餘屯，皆破之。
同月，曹操回鄴，任夏侯淵為都護將軍，率徐晃與張郃駐守陽平關（今陝西勉縣西），以拒劉備，自己返回鄴城。
公元218年（建安二十三年），劉備進攻漢中（治南鄭，今陝西漢中）。四月，蜀軍進至陽平關。
夏侯淵、張郃、徐晃等率軍阻擊。
劉備派部將陳式等十餘營襲擊馬鳴閣（今四川廣元北），企圖切斷曹軍後方通道，被徐晃擊敗，蜀軍自投山谷，死者甚多。
曹操聽說後，非常高興，給了徐晃指揮軍隊的符節，並下令說：「這一條閣道是漢中的咽喉險要之地，劉備想斷絕內外聯繫，奪取漢中。將軍這一舉粉碎了劉備的計劃，真是妙計中的妙計啊！」
後來，夏侯淵陣亡，曹操親到漢中，撤出了剩餘的部隊。
公元219年（建安二十四年）六月，劉備繼取漢中後，派孟達、劉封攻佔漢中郡東部的房陵、上庸等地，勢力有所擴展。
七月，孫權欲攻合肥，魏軍大部調動淮南防備吳軍。鎮守荊州的蜀前將軍關羽，抓住戰機，留南郡（治江陵，今湖北江陵）太守糜芳守江陵，將軍傅士仁守公安（今湖北公安西北）。
自率主力北攻荊襄（魏荊州治新野，今河南新野；襄陽郡治襄陽，今湖北襄樊）。
當時征南將軍曹仁駐紮在樊城（今湖北襄樊），將軍呂常駐紮襄陽，左將軍於禁及立義將軍龐德駐紮在樊城北。
徐晃（時為平寇將軍）駐紮宛（今河南南陽市），協助曹仁征討關羽。
八月，大雨，漢水暴漲，於禁七軍均被水淹，在關羽水軍猛攻下，於禁被迫投降，龐德力戰被俘殺。
關羽乘勝圍攻樊城，並以一部兵力包圍襄陽。
此際，魏荊州刺史胡修、南鄉（治南鄉，今河南淅川東南）太守傅方，均降於關羽，陸渾（今河南嵩縣東北）人孫狼等，亦殺官起兵，響應關羽，關羽聲勢一時「威震華夏」。
曹操認為漢獻帝在許都，與賊臨近，一度準備遷都，因丞相司馬司馬懿及曹椽蔣濟勸諫而停止。
曹操採納了司馬懿利用矛盾破壞孫、劉聯盟，以坐收漁翁之利的策略，派使者去見孫權。
同時指令徐晃率軍援救曹仁。徐晃所部多為新兵，難以與關羽爭鋒，於是進至陽陵坡駐紮（樊城北）。
曹操派將軍徐商、呂建傳令：「要等到兵馬集結後，一起出擊。」
當時關羽前部屯偃城，徐晃佯築長塹，示以將切斷蜀軍後路。蜀軍懼被圍，燒營撤走，徐晃軍進據偃城，兩面連營，漸向圍城蜀軍逼近，徐晃軍營距關羽所圍僅三丈。
曹操使者返回洛陽，帶來孫權密信，說即派兵西上襲擊關羽，但請保密，以防關羽得知有備。
曹操採納董昭意見，故意洩漏信中內容。曹操令徐晃用箭將孫權密信內容，分別射入樊城及關羽營中。
被圍魏軍得信後，士氣倍增，防守更堅；關羽得信後，則進退兩難。
此時，曹操為了解救樊城、襄陽，已率主力由洛陽進抵摩陂（今河南郟縣東南），並已先後派殷署、朱蓋等十二營兵進至偃城，悉歸徐晃
晃指揮。
關羽軍主力屯圍頭，一部屯四塚。徐晃以聲東擊西戰術，揚言欲攻圍頭，卻出其不意突襲四塚。
關羽恐四塚有失，自率步騎五千出戰，戰前，由於關羽和徐晃是同鄉而且關係很好，兩人隔著遙遠對話，但說平生，不及軍事，不久徐晃下馬宣軍令：「得關雲長首級的人，賞金千斤。」
關羽驚怖，說：「大哥，你說的這是什麼話？」徐晃回答：「這是國家之事。」
隨後兩軍混戰，關羽被徐晃擊敗，當其退走營寨時，徐晃率軍窮追不捨，緊隨其後衝入營內。
當時關羽營寨，外圍深壕及鹿角十重，障礙設施極為嚴密，若從營外強攻極為困難。現乘其軍陷於混亂之機，由內突襲，一舉大破之，殺降蜀之胡修、傅方。
關羽遂撤圍退走，樊城圍解。
不久，東吳大都督呂蒙偷襲江陵，關羽被俘殺。
此戰，對於鞏固曹操的南部疆土，穩定後方都起了重大作用，不僅挫敗關羽的強大攻勢，更重要的是破壞孫、劉聯盟，改變了當時的戰略格局，使曹操掌握了戰略主動權。
樊城、襄陽城危之時，曹操將名將張遼和諸將皆調回，以援曹仁，然張遼等未至，徐晃已解二城之圍，其功可比張遼的合肥之役。
曹操在一篇令中說：「敵人圍塹鹿角十重，將軍致戰全勝，遂陷賊圍，多斬首虜。我用兵三十餘年，以及所聽說過的古代善於用兵的人，沒有能夠這樣長驅直入敵圍的。況且樊、襄陽之圍，勝過以前的莒、即墨之圍，所以將軍之功，勝過孫武、穰苴。」（註：成語「長驅直入」即由此而來。）
徐晃凱旋摩陂之時，曹操親自出營七里迎接徐晃，並設宴慶賀，慰勞徐晃。
曹操舉卮（古代一種盛酒器。圓形。容量四升）對徐晃說：「襄陽、樊城得以保全，是將軍你的功勞啊！」
徐晃治軍嚴謹，令行禁止，當時諸軍雲集於摩陂，曹操案行諸營，不少士兵出陣圍觀，唯有徐晃部下軍營整齊，將士駐陣不動。
曹操歎到：「徐將軍可謂有周亞夫之風啊！」
公元220年（黃初元年），曹操去世，曹丕即魏王位，封徐晃為右將軍，進封逮鄉侯。
十月曹丕稱帝，史稱魏帝，又進封徐晃為楊侯，與征南將軍夏侯尚在上庸（湖北竹山西南）攻打蜀將劉封，破其軍，劉封逃回成都後，被劉備賜死。
因徐晃鎮守陽平，遷封為陽平侯。後孫權派部將陳邵守襄陽，徐晃與曹仁共擊陳邵，攻克了襄陽。
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