按照原本的计划，此次水攻已然失败，周不疑是该考虑撤军的相关事宜了。但鉴于这一次与前几次不同，汉军都登上墙头，已十分接近成功，若再稍加改进，便大有破城的可能。所以诸多将领都无意撤军，劝周不疑再试一次。
周不疑本人则非常犹豫，第一次攻城失败，其实就失去了先机。毕竟吴人此后必定也有了防备，就不会再像第一次这样有出其不意的效果。可吴人本来只固守石头城的东、南两面，若在江面都需要布防，必然分散吴人原本薄弱的兵力，这也增大了破城的希望，可想要短时间破城，仍然是不可能的。但如若就此后撤，对得起天子临行前对自己的重托吗？纠结再三，周不疑还是决意攻城。
而此时已经是隆安五年的十二月了，天气变得愈加晦涩。在八公山攻防时，淮南就已经有了极为可观的雾气，而到了江东的深冬后，云雾更为浓稠，已不能用深重来形容。初至南岸时，下了几日霰雪，山中的雾气还有所收敛，但在冬雨终于结束了以后。浓雾就如同浩瀚的海浪一般，将整个大江两岸完全淹没了。人们身置其中，只能见到五步之内，其余一切都在茫茫白浪之中，好像人已不再是人，而是雾中生活的鱼一般。天上也没有太阳露头，连隐约的轮廓都不能见到，哪怕到了深夜，雾气似乎散去了，但仔细去审视夜色中的篝火，发现其上也带着一层若有若无的薄纱。
此时的汉军多已换上了冬衣，但因为长住在水边，仍感觉湿气从衣服的每一个缝隙渗透进去，直入骨头。停马高处，身上禁不住瑟瑟发抖。人和马儿哈出的股股热气，迅速融入四周一片灰蒙蒙之中。钟山这块被称为有王气的土地，此时经过长达两月的战乱后，已经几乎不见了人烟。吴人此前坚壁清野，将山上的林木砍去大半，汉军到来后为了修建营垒与工程器具，又伐去剩下的林木。往昔莽苍苍的钟山林木，如今已是满目疮痍，只余下不尽的蒿艾。晚上大河的湿气上来，寒彻骨髓，山间野兽不时在墓穴里哀嘶，一群无家可归的乌鸦在空中盘旋。这让汉军将士不由得愈加思念江北的家乡，心中充满了凄凉。
到了壬寅这一天的清晨，浓雾仍旧笼罩大江与钟山。驻扎在牛渚矶的黄权像往常一般巡视军营，却意外收到斥候来报，说是在上游三十里处发现大量船只，数目绝不少于三百余艘，还有数艘楼船，似乎还有大量兵力沿江北而行，正顺流而下。
这正是来自荆州的江陵水师，而统帅这支水师的，正是虎威将军兼江陵都督周瑜。周瑜此时立在自己的旗舰上，正试图观察南岸的敌情。但大雾令他失望了，江水波涛汹涌，船只也随之起起伏伏，浓雾却丝毫不受影响。
身边的诸葛瑾露出忧虑之色，他对周瑜说：“公瑾，眼下如此大雾，船只之间连旗鼓都不能望见，恐怕不便水战吧！我们是否要先观望一阵，等到迷雾稍薄，再与敌军接战？”
然而周瑜没有片刻犹豫，虽不能亲眼观测敌情，但他意志更是坚定，当即回绝道：“子瑜，这本是已议定好的策略，绝不可犹豫。自江陵至此三千里，我军日行百里，至此差不多有一月了吧。这也是说，伯言在江陵已守了一月，主公在建业也守了一月，皆朝不保夕。可见全局生死都系于你我之手，绝不能临阵退缩！”
原来，为了率军南下救援，周瑜几乎动员了荆州所有兵力。这一月内，周瑜堪称是搜山检海，穷尽乡民，无论江陵、夏口之兵，亦或是长沙、零陵守卒，皆被他尽数带走。留在荆北配给陆逊守城的，仅有不到万人而已。即使如此，周瑜麾下也仅有六万余众，依旧与汉军相差甚远。但周瑜已经顾不上许多，正如他口中所言，这一战若败，则孙吴一战亡国，再无翻身余地，他已没有退路。
诸葛瑾自然也知道这个道理，但他仍不放心，继续追问道：“可敌军舳舻远多于我，大雾之下强攻，相互怎么配合？稍有不慎，你我都要葬身江河了！”
周瑜则淡然笑道：“我军不好配合，敌军更不好配合！别忘了，我军中都是生于江水的好男子，论临机应变，敌军可有我万一？何况我听说邓叔义就在敌营，我知道他，投靠必是无奈之举，而眼下刘燮又远离江南，他必生归意了！只要我军能占据一时上风，他必然拨乱反正！”
说罢，周瑜抚摸双鬓，又轻拍身前栏杆，叹息道：“可惜，伯符早死，害我蹉跎岁月。若是没有他死后的乱事。我早已趁势入蜀，与北国二分天下，何必陷此窘境？”虽是感慨磋叹，可言语之间仍有雄心壮志，意在吞吐天下，这不禁令诸葛瑾惭愧。
正说话间，在前面的青雀小舟有信回报，说最前方的船队已经抵达牛渚矶对岸，再隔十余里就要撞见历阳城池了。历阳此前是吴人在江北的重镇，如今则成了汉军运送江南粮秣辎重的枢纽，按照兵家常理来说，理应先攻打此处。但周瑜对此却没有丝毫兴趣，反而面目整肃地招来令兵，令旗舰上下猛吹军号，数十支长号对天长啸，顿时响彻云霄。
此时的吴人都在舟上操橹，明明身在浓雾之中，看不见四周环境，可听到号声，此时却生出一种拨云见日的感动来。各个舰船的军官也都赶紧起身，对着部下们指挥道：“转向，转向！往江心靠！”原来这正是周瑜与军官事先约好，要一齐过江的信号。
建业到丹徒一带江面宽阔异常，最宽达四十余里，最窄处亦有三十里（今仅剩四到五里）。如今数百艘船只在迷雾中一齐转向，随即又在鼓声中拉满风帆，乘着上游西风直向南岸驶去。白茫茫中，吴人默默计算着与南岸的距离，所有人都瞪大了眼睛，试图目睹敌舰身影显露的第一刻。但等待的时间竟是这样漫长，敲打大鼓的吴人敲了一会，竟感到疲惫了，于是鼓声就微弱了下去，却又不至于消失，就好像与江上的涛声一般，让人渐渐遗忘了。这个时候，吴人士卒反而又觉得时光短暂，似乎自己漫长的一生，都浓缩在这几刻之间了。
忽然江上猛地吹来了一阵西风，最前列的吴人突然感受到了一股猛烈的撞击感，令他们险些踉跄倒地。等吴人站稳后，他们赫然发现，己方的船舷已经正好撞上了汉人的舰船，依稀可以看见对方立于船中的汉字大旗。此时指挥最前方旗舰的乃是老将程普，他见状立刻令随从朝天射鸣镝箭，示意己方已与汉军开始接战。
此时汉军还在撞击的余波之中头昏脑涨，根本不知该作何反应。而吴人后方的楼船水道间，正陆续钻出无数的小舟，径向汉军水师奔去。
这些小船飞快地从江心波浪起伏的江面驶来，当头的是艨艟，用牛皮蒙住全身，只留箭孔和矛孔，好似漂浮在水面的甲虫一般。这种船速度极快，船头是坚硬的尖角，用于冲锋和冲撞。其后有稍大一些的清牙和青雀，这两种船也都搭配顶棚，用坚硬木板搭建，用于防箭。船上都有箭孔和矛孔，不过此时他们并不急于厮杀，而是飞快地在汉军舰队之间穿插，像鱼儿一般灵活地冲入汉军舰队阵线。
清牙是用脚登水车，可以飞速前行。青雀更加狭长，两侧用船桨划水，速度更快，但甲板没有清牙厚。当然数量更多的，还是普通渔船改装的走舸，也一齐跟随而来。这些船只虽多，但总体数量还是逊色于汉军，故而汉人在经过短暂的惊慌后，发现敌方来的多是小船，且并不敢主动进攻。于是胆子又渐渐大了起来，他们心想：大雾之中，军阵实际无用，两军也不过是捉对厮杀而已。在这种心理下，很多汉军战船就各自挑了一艘吴人的小舟，试图操橹跟过去，很快将阵型变得散乱。
黄权虽然在得知消息后，已经第一时间整顿了汉军水师，令他们在船上列阵迎敌，但奈何这大雾天气实在是太过碍事了。他站在自己的旗舰之上，根本看不清任何战场的局势，只能根据对面的鼓声，以及己方斥候的报信，来判断敌我双方的位置和变化。这种方法无疑是效率极低的，但除此之外也没有任何办法。
在这种情况下，黄权最畏惧的，就是敌方使用火攻。自从陈冲在南安一战中以火船大破蜀军后，他就对水战火攻一事耿耿于怀。毕竟不管什么船，都是木头做的，着火后很难扑救。而且熊熊大火会极大地摧毁将士的心理，这个时候平时武力再强也无济于事了。而如今吴人占据上游，有西风相助，一旦得逞，结果将是灾难性。所以在战前他特地向各船军官吩咐，不要把阵型摆的过于密集，如果实在不知变化，可以先保存实力，把牛渚矶让开，到石头城处与主力汇合。
可他完全打错了算盘，在初一接战的两刻钟内，双方的水师就打成了毫无章法的乱战，根本没有人能趁势离开。