在劉備去益州之後，荊州一開始由關羽、諸葛亮、張飛、趙雲等人共守，但隨著劉備開始進攻劉璋，諸葛亮等人都被調入益州，荊州遂被交給關羽一人守衛。
【駐守荊州】
赤壁、江陵之戰後，劉備乘勝佔有江南數郡，然後封拜各有功將士，任命關羽為襄陽太守、蕩寇將軍，派他駐軍江北，不過當時襄陽一帶為曹操麾下大將樂進所佔據，所以關羽在此和樂進有過一段時間的對持。
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後來劉備西進平定益州，調走了諸葛亮等人，授權關羽督掌荊州大政。當時荊州為三家所分，江夏郡劉備、孫權和曹操都佔據了一部分，荊南四郡則歸劉備所有，南郡北部已經歸屬於曹操，南部則被孫權借給了劉備，關羽可以掌控了當時荊州大半領土。
關羽聽馬超歸降劉備，他過去與馬超毫不相識，於是便寫信給諸葛亮，詢問馬超武藝才幹與誰人可以相比。諸葛亮知道關羽氣傲心高，於是回信答道：“馬孟起文武兼備，勇猛超群，不愧一代人傑，是英布、彭越一類的人物，可與張飛並駕齊驅，但不及美髯公超凡出眾、卓爾不群。”關羽蓄著一副漂亮的長鬚，所以諸葛亮稱他美髯公。看了諸葛亮的回信，關羽十分高興，把它交給賓客幕僚們傳閱。
據《水經注》記載，當時關羽重修了江陵城。
【刮骨療傷】
在《三國演義》中有關羽生擒于禁斬殺龐德之後，再次進攻樊城，卻被一枝帶毒的冷箭射中右臂，神醫華佗來為他用刀刮骨去毒，帳裡帳外的人都面色如土，而關羽仍飲酒食肉，談笑弈棋，全無痛苦之色的故事，後世即被稱為“刮骨療傷”。
歷史上也的確有這個事情，不過不是在關羽討伐襄樊期間，給關羽治病的也不是華佗。
關羽曾被流矢射中，箭頭穿透左臂，後來傷口雖然癒合，但一遇陰雨天氣，臂骨便常疼痛。醫生：“箭頭有毒，其毒已滲入骨中，需要在臂上重新開刀，颳去臂骨上的毒素，才能徹底除掉這一病患。”關羽當即伸出手臂讓…∏…∏…∏…∏，m.≌.co♂m醫生為他開刀治病。當時關羽正請眾將飲酒進餐，臂上刀口鮮血淋漓，流滿了接在下面的盤子，而關羽卻在割肉把酒，與大家談笑自若。
【湘水劃界】
歷史上劉備和孫權關係決裂的開端就是因為益州而起。在早先，孫權在周瑜等人的建議意圖奪取荊州，但遭到了劉備的阻攔，之後，劉備進入益州，孫權就過：“猾虜乃敢挾詐！（狡猾的東西竟敢耍弄詐術！）”
建安二十年（15），孫權認為劉備已經佔據益州，想要要回荊州，劉備回應：“等得了涼州，就把荊州給你。”孫權：“這是借而不還，而用空話搪塞拖延時間。”於是設定了荊州南部三個郡的太守，結果關羽把這些人全都攆走。
於是孫權大怒，就派遣呂蒙指揮鮮于丹、徐忠、孫規等領兵二萬，攻取長沙、零陵、桂陽三郡，派魯肅領一萬人馬駐守巴丘，用以防禦關羽。孫權住在陸口，為各路軍隊的指揮、排程。呂蒙軍隊一到，長沙、桂陽二郡全部歸服，只有零陵太守郝普不願歸降。正好劉備來到公安，派關羽領兵三萬挺進益陽，自選五千精銳準備從上游渡河，吳將甘寧率領一千人前往駐守，關羽得知後就沒有過河，在河對岸紮營，這個地方後來稱為“關羽瀨”。
孫權於是召回呂蒙等人回援魯肅，呂蒙派人誘降郝普，郝普投降東吳，呂蒙得到三郡的將領、太守後，領兵東還，與孫皎、潘璋歸併魯肅軍隊共同前進，在益陽抗擊關羽。
魯肅為了大局，邀請關羽相見，提出各自將兵馬佈置在百步以外，只有將軍們各帶單刀赴會。魯肅做出決定後，他部下將領怕出變故，勸魯肅不要輕蹈險地。魯肅毫無畏懼，他：“事到今日，應該把話清。劉備辜負國家，是非尚未論定。關羽又能怎麼樣呢？”毅然赴會。
會上，魯肅數次指責關羽：“我們江東真心誠意將土地借給你們，是因為你們兵敗遠方而來，無有立足之地。現在已經得到益州，既然沒有奉還荊州意思，那麼就只求你們歸還三郡，而你們還不從命。”魯肅話音未落，荊州方面的一將：“到土地，只有仁德之人才能佔有，哪來一家永遠佔住不放的道理！”魯肅當即大聲喝叱，辭色嚴厲。關羽此時也操刀而起，對那人道：“這些自然是國家大事，他知道什麼！”用眼光示意那人離去。
關羽雖然知道自己這邊理虧，但他也沒資格做主把三郡交給東吳，於是雙方各執一詞，單刀會沒有結果，當時局面僵持不下，戰爭一觸即發。
但就在此時，曹操進取漢中的張魯，益州門戶大開，劉備再也顧不得荊州之事，便迅速和孫權修和，便派出使者向孫權求和，孫權派諸葛瑾回訪，兩國重新結好為盟，協議平分荊州，即以湘水為界，分荊州的江夏郡、長沙郡、桂陽郡屬於孫權，分荊州的南郡、零陵郡、武陵郡屬於劉備，這就是三國史上著名的湘水劃界，湘水劃界之後，關羽實際上鎮守荊州南郡、零陵郡、武陵郡三郡。
歷史上江夏郡本來屬於荊州，歸劉表所控制，但後來孫權多次討伐江夏，並且最終擊殺了當時的江夏太守黃祖，從而奪取了江夏郡的部分領土；等到曹操南下荊州之後，劉琮投降，曹操趁機也控制了一部分的江夏郡領土，後來還任命文聘為江夏郡太守；而黃祖死後，劉琦成為了新一任的江夏太守，劉備在當陽慘敗後就跑到江夏和劉琦合兵一處，劉琦後來被劉備推薦為新一任的荊州刺史，不久病逝，他所控制的江夏領土自然也歸劉備所控制。
所以劉備實際上是讓了江夏郡半個郡加上長沙郡、桂陽郡兩個郡給孫權，以作為孫權當時借江陵（借南郡）的回報。