曹操下令将汉中郡的安阳、西城二县划出为西城郡，置太守。又分置锡、上庸郡，置都尉。
司马懿、刘晔二人向曹操建议乘攻克汉中之势南下益州，必能消灭刘备。然而不知曹操出于什么想法，竟拒绝了，还说“人心苦无足。既得陇，复望蜀”在南郑县驻军七天，不断听到蜀中来降者报告“蜀中一日数十惊，守将虽斩之而不能安”七天过后，曹操再问刘晔“现在出兵可以吗”刘晔答道“今已小定，不可击也”
曹操于是下令撤军。任命夏侯渊为都护将军，率张郃、徐晃等将留守汉中。任命杜袭为驸马都尉，都督汉中之事。杜袭绥怀开导，前后将8万余汉中百姓迁往洛阳、鄴城。只是当曹操三年多后再来这里时，他也许会后悔当时没能听从司马懿、刘晔的建议，因此地早已变了天！不仅自己的同族爱将夏侯渊被杀，而且半个汉中郡也落入了刘备手中，再也没能夺回来。
8月，孙权亲率十万大军，攻打张辽、李典、乐进三将率七千余人驻守的合肥。曹操在西征张鲁前，已预料到孙权可能会趁虚攻打合肥，已事先做了一密函交给合肥护军薛悌，密函边上写着“贼至乃发”四个字。
孙权大军到来，诸将共同开启密函。只见里面有曹操亲笔手书“若孙权至，张、李将军出战，乐将军守。护军勿得与战”诸将面面相觑，不知何意。张辽首先发言“这是教我等主动出击，折其锋锐，以安军心，然后可守也”乐进却道“敌众我寡，只宜坚守”张辽怒道“成败在此第一战。诸君若疑，张辽愿独自出战”李典素来与张辽不睦，这时却因曹操的这张纸而决定支持张辽“此乃国家大事，我不会因私憾而忘公义。愿随将军出战”
当晚，张辽在军中精选800敢死之士，下令杀牛饱餐一顿。第二天一早出战，张辽披甲持戟，冲在最前，大呼己名，冲入吴军阵中。一个人就杀死吴军数十人，斩首二大将。孙权大惊，急忙登上高冢，以长戟自守。张辽所带只有800人，孙权下令将他们重重包围。张辽见此情形，急忙冲开一条血路，带身边数十人逃出包围圈。可此时仍陷于包围圈内的魏兵大声号呼“将军乃弃我乎”张辽返身杀入，将所有人全部救出包围圈。这第一战自早晨一直战至日中，吴军人马皆披靡，无敢当张辽者，为之夺气。张辽退回城内，开始加修守备。
吴军连攻合肥十余天，始终不能攻克，孙权只得下令撤军。吴军一点点撤离，孙权率诸将在逍遥津北断后，被张辽远远发现，就率兵马掩杀过来。甘宁、吕蒙等将奋力抵敌，凌统率亲兵在孙权周围护卫，将孙权安全送出魏兵的包围圈后，再回马与张辽接战。这一战成了吴军以寡敌众。孙权亲兵几乎全军覆没，凌统身受数创。
孙权骑马来到上津桥，却见桥南已被张辽命人事先拆毁丈余。急得孙权进退两难。这时，亲近监谷利请孙权稍稍退后，控制住马匹。谷利在后面猛抽一鞭。这匹骏马腾空而跃，飞过桥去。而在逍遥津南，有贺齐率三千人接应，孙权终于逃出险境。这一战之后，张辽大名威震逍遥津，甚至能止婴儿夜啼。
孙权下令设宴压惊，封谷利为都亭侯。贺齐涕泣劝谏道“至尊人主，须当持重。今日几致祸败。群下震怖，可为终身之诫”孙权亲自将贺齐的眼泪擦去道“谨当铭心，不但书绅”
9月，巴、賨夷帅朴胡、杜濩、任约三人各率其众，归附朝廷。曹操下令将巴郡一分为三，任命朴胡为巴东太守、杜濩为巴西太守、任约为巴郡太守，皆封列侯。
9月，刘协下诏允许曹操以天子的名义封诸侯守相。10月，曹操设置名号侯、关中侯、关内外侯、五大夫等爵位，与之前的列侯、关内侯，一共6等18级爵位，定爵封官，以赏军功。
11月，张鲁正式向朝廷投降。被曹操封为镇南将军、阆中侯。张鲁的五个儿子及阎圃也一起封侯。当初与马超一起造反的关中十将中的程银、侯选和马超的部将庞德也随张鲁一起投降。曹操下令恢复程银、侯选的官爵，又封庞德为立义将军。
刘备从公安返回江州时，正值张卫被曹操击败、张鲁南逃巴中之时，黄权对刘备道“若失汉中，则巴郡也危险了。现在我们应该去支援张鲁”刘备立刻派黄权率兵去迎张鲁。然而为时已晚，张鲁已投降曹操。黄权只能退而求其次，击破朴胡、杜濩、任约三夷帅。
曹操命张郃进军巴西郡宕渠县，要将三巴的百姓全部迁往汉中。刘备派巴西太守张飞与张郃相拒五十余天。后来张飞用计，袭击瓦口，大败张郃。张郃兵败后退回南郑，刘备亦返回CD。
曹操下令由殷署督领，迁徙原韩遂、马超部下的五千余士兵。又任命右扶风太守赵俨为关中护军。之后又让赵俨征发1200士兵前往汉中郡帮助守御，由殷署督送。只不过这些士兵都是被逼着去汉中的，本来谁都不想去。于是赵俨把部队护送至斜谷口，还没来得及返回，部队就发生了叛乱。幸得赵俨处置妥当，才未酿成大祸。
216年2月，曹操返回鄴城。3月3日，曹操行亲耕籍田礼。
4月25日，汉献帝刘协下诏：将62岁曹操的爵位更升一级，晋为魏王。5月，曹操之女受封公主，赐食汤沐邑。
曹操进爵，由崔琰推荐的杨训上表称颂功德。被人讥笑为希世浮伪，又指责崔琰举荐失当。崔琰给邓训写信“我已看过你的上表了，写的真不错。时乎时乎。会当有变时”结果被仇家举报“傲世怨谤，意指不逊”曹操大怒，下令将崔琰下狱，将其髡为徒隶。不过仇家还是不放过崔琰，继续举报“崔琰对宾客虬须直视，若有所瞋”最后终于使得曹操下令赐死崔琰。