建安十六年(211年)，以马超、韩遂为首的十部联军，聚集十余万人马，据守潼关抗曹 。曹操发兵进取关中，徐晃奉命屯守汾阴，以镇抚河东 。曹操至潼关后，遇到关中马超阻击，不得前进 。曹操问计于徐晃，徐晃说：“您已带大兵到此，而敌人不再分兵守卫蒲阪，可知他们缺乏谋略 。请给我一支精兵，渡过蒲坂津，作为大军的先导，截断敌人的后路，就可擒住他们了 。”曹操至同意此举，并派徐晃、朱灵率四千精兵从蒲坂津(今山西永济、陕西大荔朝邑之间黄河渡口)乘虚渡过黄河 。阵地尚未建成，贼人梁兴夜间率步骑五千余人攻徐晃，徐晃将其击走，随即建立了桥头阵地 。闰八月，曹军从此渡河 。九月，曹操又采纳谋士贾诩的计谋，离间马超和韩遂，最终大破关中军，斩成宜、李堪等 。马超、韩遂逃往凉州(今甘肃及宁夏回族自治区等地) 。
建安十七年(212年)，曹操派徐晃与夏侯渊平定隃麋、汧诸氐，在安定会师 。曹操还邺后，又派徐晃与夏侯渊平鄜(今陕西省延安地区)、夏阳余贼，斩杀梁兴，降三千余户 。
建安二十年(215年)七月，徐晃随曹操征讨张鲁，徐晃因功升为平寇将军 。不久，解将军张顺之围，击陈福等三十余屯，皆破之 。同月，曹操回邺，任夏侯渊为都护将军，率徐晃与张郃驻守阳平关(今陕西勉县西)，以拒刘备，自己返回邺城 。
建安二十三年(218年)，刘备进攻汉中(治南郑，今陕西汉中) 。四月，蜀军进至阳平关 。夏侯渊、张郃、徐晃等率军阻击 。刘备派部将陈式等十余营袭击马鸣阁(今四川广元北)，企图切断曹军后方通道，被徐晃击败，蜀军自投山谷，死者甚多 。曹操听说后，非常高兴，给了徐晃指挥军队的符节，并下令说：“这一条阁道是汉中的咽喉险要之地，刘备想断绝内外联系，夺取汉中 。将军这一举粉碎了刘备的计划，真是妙计中的妙计啊！”后来，夏侯渊阵亡，曹操亲到汉中，撤出了剩余的部队 。
建安二十四年(219年)六月，刘备继取汉中后，派孟达、刘封攻占汉中郡东部的房陵、上庸等地，势力有所扩展 。七月，孙权欲攻合肥，魏军大部调动淮南防备吴军 。镇守荆州的蜀前将军关羽，抓住战机，留南郡(治江陵，今湖北江陵)太守糜芳守江陵，将军傅士仁守公安(今湖北公安西北)，自率主力北攻荆襄(魏荆州治新野，今河南新野;襄阳郡治襄阳，今湖北襄樊) 。
解围樊城
当时征南将军曹仁驻扎在樊城(今湖北襄樊)，将军吕常驻扎襄阳，左将军于禁及立义将军庞德驻扎在樊城北 。徐晃(时为平寇将军)驻扎宛(今河南南阳市)，协助曹仁征讨关羽 。
八月，大雨，汉水暴涨，于禁七军均被水淹，在关羽水军猛攻下，于禁被迫投降，庞德力战被俘杀 。关羽乘胜围攻樊城，并以一部兵力包围襄阳 。此际，魏荆州刺史胡修、南乡(治南乡，今河南淅川东南)太守傅方，均降于关羽，陆浑(今河南嵩县东北)人孙狼等，亦杀官起兵，响应关羽，关羽声势一时“威震华夏” 。曹操认为汉献帝在许都，与贼临近，一度准备迁都，因丞相司马司马懿及曹椽蒋济劝谏而停止 。曹操采纳了司马懿利用矛盾破坏孙、刘联盟，以坐收渔翁之利的策略，派使者去见孙权 。同时指令徐晃率军援救曹仁 。徐晃所部多为新兵，难以与关羽争锋，于是进至阳陵坡驻扎(樊城北)，曹操派将军徐商、吕建传令：“要等到兵马集结后，一起出击 。”当时关羽前部屯偃城，徐晃佯筑长堑，示以将切断蜀军后路 。蜀军惧被围，烧营撤走，徐晃军进据偃城，两面连营，渐向围城蜀军逼近，徐晃军营距关羽所围仅三丈 。
曹操使者返回洛阳，带来孙权密信，说即派兵西上袭击关羽，但请保密，以防关羽得知有备 。曹操采纳董昭意见，故意泄漏信中内容 。曹操令徐晃用箭将孙权密信内容，分别射入樊城及关羽营中 。被围魏军得信后，士气倍增，防守更坚;关羽得信后，则进退两难 。

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