刘备占领汉中不久,关羽孤军北伐,虽然水淹七军、擒于禁、斩庞德、威震华夏、围曹仁于樊城,东吴吕蒙以白衣渡江,袭取荆州,关羽被吴军擒获,遭到杀害。
公元221年(章武元年),刘备在曹丕篡汉建魏后,于成都称帝,国号“汉”,年号“章武”。同年,刘备以为关羽报仇的名义,发兵讨伐东吴,而张飞又被部下所害。孙派遣使者前来请和,刘备大怒不许,吴将陆逊等屯兵秭归,被蜀将吴班击破。刘备军占据秭归,派遣马良联合武陵五溪蛮夷。
公元222年(章武二年)春,刘备派遣黄权督江北水军,自率陆军进军,秋七月,被吴将陆逊在夷陵之战中打败,将军冯习、张南等战死。刘备退至永安。孙权听闻刘备驻扎白帝,非常害怕,派遣使者请和,刘备同意。
公元223年(章武三年)三月,刘备托孤于诸葛亮,夏四月,刘备病逝,享年63岁,谥号为昭烈帝。庙号烈祖,葬惠陵。