Zhou Yu y Cheng Pu marcharon hacia Nanjun y se enfrentaron a Cao Ren al otro lado del río. Antes de que los dos ejércitos se encontraran, Zhou Yu envió primero a Gan Ning a ocupar Yiling. Cao Ren destacó algunas tropas y rodeó a Gan Ning. Gan Ning le pidió ayuda a Zhou Yu. Zhou Yu adoptó la estrategia de Lü Meng, dejando a Ling Tong a cargo de la retaguardia, y personalmente llevó a Lü Meng a rescatar a Gan Ning, levantando así el asedio de Gan Ning. Zhou Yu llevó a sus tropas a la orilla norte y fijó una fecha para una batalla decisiva con Cao Ren. Zhou Yu estaba montando a caballo para supervisar la batalla y recibió un disparo en el lado derecho de una flecha. Gravemente herido, se retiró al campamento. Cao Renwen escuchó que Zhou Yu estaba enfermo en la cama y personalmente ordenó a los soldados que atacaran a Wu Bing. Zhou Yu se levantó e inspeccionó cada campamento, animando a los soldados a matar al enemigo. Cao Ren tuvo que retirarse. Sun Quan nombró a Zhou Yu como general parcial y también como gobernador de Nanjun. Tomó a Xiajun, Hanchang y Zhouling como ciudades y estacionó tropas en Jiangling.
Después de la Batalla de Chibi, Zhou Yu propuso a Sun Quan que Liu Bei fuera puesto bajo arresto domiciliario y administrara directamente a los subordinados militares en el campamento de Liu Bei, pero Sun Quan no estuvo de acuerdo. En 210 d.C. (el decimoquinto año de Jian'an), Sun Quan aprobó el plan de Zhou Yu para conquistar el oeste de Shu. Sin embargo, cuando Zhou Yu se apresuró a regresar a Jiangling, donde estaba destinado, cayó gravemente enfermo y finalmente murió en Baqiu a la edad. de 36. Sun Quan personalmente se vistió de luto para llorar por Zhou Yu, y todos se conmovieron. Cuando el ataúd de Zhou Yu fue transportado de regreso a Wu Jun, Sun Quan fue personalmente a Wuhu para saludarlo, y todos los gastos del funeral corrieron a cargo del estado.