此事。赵云从此便追随刘备，后来随他至荆州。
建安七年（202年），刘备投靠刘表，屯兵于新野，曹操派夏侯敦、于禁等领军进攻刘备，双方战于博望。刘备以伏兵计击破曹军，赵云于战斗中生擒了敌将夏侯兰，而赵云与夏侯兰是同乡，自小相知，知道夏侯兰明于法律，因此为他向刘备请命，并推荐他担任军正，而不将这位同乡为自己所用，由此可看出赵云谨慎、明智的处事态度。
建安十三年（208年），刘备兵败，向南逃往江陵，曹操派麾下精骑快马追赶，终于在当阳长阪附近追上了刘备。此时情势危急，刘备便丢下妻儿，仅带着张飞、诸葛亮、赵云等数十骑向南逃逸，这时赵云却反而向北进入曹军势力之中。当时，有人看到赵云向北而去，因此对刘备说，赵云必定是向北投靠曹操去了。刘备闻言，用手戟掷那告状的人说：“子龙是不会弃我而去的。”不久之后，赵云果然怀抱刘备的幼子刘禅，保护着刘备的妻子甘夫人，三人都平安地回到刘备身边。之后，刘备便任命赵云为牙门将军。
赤壁之战后，赵云跟随刘备平定荆州四郡。刘备任命赵云为偏将军，并取代投降的赵范，兼任桂阳（今湖南郴县）太守。赵范有一名寡嫂名为樊氏，有国色，赵范欲将她许配给赵云，。但是赵云不同意，推辞说：“我们是同姓，你的嫂子就像是我的嫂子一样。” 当时有人劝赵云接受这名美女，赵云回答说：“赵范是被迫投降的，心不可测，何况天下女子不少。”不久之后，赵范果然藉机逃走，而赵云则毫无牵涉。
建安十四年（209年），在平定荆南四郡，又得到原属刘表的部曲万人之后，刘备成为荆州牧，声势渐大，孙权建议双方结亲，刘备便娶了其妹孙夫人。两年之后益州牧刘璋为防备曹操势力而向刘备求援，刘备便领兵三万入益州，留诸葛亮、关羽、张飞、赵云等人留守荆州，并任命赵云为留营司马。此时孙夫人放纵骄横，放任她从东吴带来的侍卫和官吏，多有不法的行为。刘备知道这消息之后，认为赵云为人严谨、庄重，一定能加以整顿，因此特命赵云掌管内事。孙权听说刘备西征益州之后，便派了大批舟船欲接孙夫人回去，并叫她带刘禅一起归吴。幸得赵云与张飞一起带兵在长江截住东吴船队，并成功夺回刘禅。
建安十七年（212年），刘备与刘璋决裂，从葭萌进攻刘璋势力，并召诸葛亮等人入蜀支援。 诸葛亮与赵云、张飞等率军溯江西上，一路平定郡县，攻克江州（今重庆）后，兵分两路，赵云率军由外水深入分定江阳、犍为等地。次年与刘备、诸葛亮于成都会合。刘备攻下成都之后，任命赵云为翊军将军。
刘备平定益州之后，有议论劝刘备将成都城中房舍及城外园地桑田分赐给诸将。赵云反驳说：“霍去病曾说匈奴未灭，无用家为，现在国贼不只像匈奴只有一个，所以还不到可以安定下来的时候，须等到天下平定之后，再使众人返回家乡去耕耘田地，这才是最好的决定。益州的百姓，刚刚遭遇战祸，现在应该将田宅房产归还给百姓，先让他们安居乐业，然后可以使他们服兵役、纳钱粮，这样就能得到益州的民心。”刘备采纳了赵云的建议。
建安二十三年（218年），刘备率军进攻汉中，次年黄忠在定军山斩夏侯渊，于是曹操亲自率领大军来争夺汉中，并先运大量的军粮到北山下，有数千万袋，黄忠认为可趁机夺取这些军粮，便领军出击，当时赵云属下的士兵也随着黄忠一起出击。 但是黄忠的军队过了约定的时间之后仍未回来，担心的赵云便带着数十骑出了营寨，查看黄忠等人的情况。 结果，正好碰上曹操派出的大军，赵云遭到曹军先锋部队的攻击，刚与敌人交手，曹操的大军已来到面前，声势逼人。赵云便一次又一次地突击曹军阵列，且战且退。曹军散而复合，赵云突围而出并退入蜀军的营寨内，此时部将张著受伤，又被曹军包围，赵云又一次驰马突击曹军，并救出张著，将他带回营寨内。此时曹军已追至蜀军的营寨前，沔阳长张翼正在防守营寨，见曹操大军杀到，便要闭门拒守。 赵云进入大营之后，却下令大开营门，然后令蜀军偃旗息鼓。 曹军见此情况，怀疑赵云设有伏兵，便向后退去。此时赵云下令鸣击战鼓，鼓声震天，又令军士以弩箭射曹军，曹军惊骇，自相蹂践，坠入汉水中淹死者甚多。次日刘备亲自来到赵云兵营察看昨日战斗之处，赞叹说：“子龙一身是胆也！”于是设宴欢庆直到黄昏，军中称呼赵云为“虎威将军”。
章武元年（221年），刘备称帝，欲进攻东吴，以报孙权伐取荆州、杀害关羽之仇，赵云上谏说：“国贼是曹操，并不是孙权，灭了魏国之后，吴国自然会臣服。虽然曹操毙命，但其子曹丕篡盗皇位，引起公愤，应该利用此民愤，先攻占关中，占据黄河、渭水上游以讨伐逆贼，那么关东义士必裹粮策马以迎王师。不该放置魏国，反而先打吴国。而且与吴国的战争一旦开始，就不易停止了，伐吴并非上策。”但愤怒的刘备不听谏言，执意东征，留赵云都督江州。
章武二年（222年），刘备东征大军败于猇亭，刘备由秭归逃回永安（今重庆奉节