黃忠率領大軍先行出發，趙雲緊隨其後。結果，當黃忠到達北山時，被曹軍發現，張合和領兵去誘捕他。下午趙雲見黃忠沒有回來，就帶兵殺入重圍，救出了黃忠、張著等人。
回到營地後，曹駿跟在他後面。趙雲下令打開營門，弓弩手埋伏在戰壕裏，獨自站在營門口。曹駿見此情景，猶豫不決，不敢前進。曹操命令所有的部隊都上前，趙雲卻紋絲不動。當曹駿看到他擔心欺詐時，他轉身就跑。
趙雲趁機下令放箭。這時，天已經黑了。君不知蜀軍虛實，大敗而走。趙雲、黃忠率軍沖殺，打敗了曹駿..
陳壽寫的《三國誌》裏沒有漢水之戰的記載。但裴松之在評論《三國誌》時，引用了《趙雲傳》的記載，描述了這場戰鬥。
據《趙雲傳》記載，夏死後，曹操親自率軍抗擊劉備，命人在北山下囤積糧草。黃忠認為機不可失，於是率領大軍去搶糧。趙雲也把自己的兵馬給了黃忠，只留了壹些士兵在營中。
後來黃忠沒有回國，趙雲率領數十騎兵巡邏迎敵，不想半路上遇到了曹軍主力。當曹駿看到小夜曲，蜀軍，他主動出擊。趙雲臨危不亂，以騎兵發起反沖鋒，打散了曹軍的前鋒，趁此機會，帶著部下殺出重圍，順便救出了受傷的部將張著，安然回營。
趙雲回到營地後，下令打開營門放下。君追至營門，見此情景，疑有埋伏，便紛紛後退。趙雲下令擊鼓射箭，曹駿慌亂中自踩，許多人淹死在漢水裏。
對比《三國演義》和《趙雲傳》的記載，最大的區別就是《趙雲傳》中趙雲沒有接應和營救黃忠，其他都差不多。
據《趙雲傳》記載，此役趙雲雖未接黃忠，但吸引了曹駿主力，使黃忠免於被曹駿圍困，間接立下戰功，奪取了北山曹駿的糧草。此外，在戰鬥中，趙雲在形勢不利的情況下以少勝多，用計重創了曹駿，挫傷了他的精神，為劉備奪取漢中做出了直接貢獻。
但由於漢水之戰並未載入《三國誌》，在其他傳記中也很難找到相應的記載，所以很多人認為這場戰役只是趙雲《別傳》中的虛構，歷史上並沒有這場戰役，並不可信。
當然，也有很多人認為，裴松之註釋《三國誌》的時間距離三國時期並不長，當時流傳的各種史料比現在豐富得多。他引用《趙雲傳》作為註解，應該還是有壹定依據的，否則肯定會受到當時人的非議，所以漢水之戰應該是可信的。
不過，至少有壹點是肯定的，漢水之戰不是羅貫中虛構的，也有壹定的歷史依據。