曹操皱起眉头，对身旁的将领道，“赵云素来谨慎，今日为何营门大开？莫非其中有诈，藏有伏兵？”
身旁的将领也附和道：“主公所言极是！赵云仅率数十人突围，却敢打开营门，定是想诱我军进入，再伏杀我等！”
曹操沉吟片刻，又看了看营中死寂的景象，心中的疑虑愈发深重。他深知赵云不仅勇武，更有智谋，若真有伏兵，自己贸然进攻，必遭惨败。就在曹操犹豫不决之际，赵云突然大喝一声：“擂鼓！”
营中早已准备好的士兵听到号令，顿时敲响战鼓。“咚咚咚——”鼓声震天，营中士兵同时高声呐喊：“杀！杀！杀！”声音洪亮，仿佛有千军万马藏于营中。曹军士兵本就心存疑虑，听到这鼓声与呐喊声，顿时惊慌失措，纷纷后退。
赵云见状，抓住时机，下令道：“全军出击！”营中伏兵顿时冲出，与赵云、黄忠的部队汇合，朝着曹军发起猛攻。曹军本就军心涣散，再遇这般冲击，顿时溃不成军，士兵们纷纷转身奔逃，自相践踏者不计其数。曹操见大势已去，只得率残部仓皇撤退，连北山的粮草也来不及带走。
此役，赵云以空营之计，击退数倍于己的曹军，不仅救出了黄忠，还缴获了大量粮草，解了汉中之战的燃眉之急。消息传到刘备耳中，刘备亲自前往赵云的营寨视察，看着营中缴获的曹军物资，又听士兵们讲述了空营计的经过，不禁对赵云赞叹道：“子龙一身都是胆也！”
“一身是胆”的美誉，自此传遍三军，甚至传到了曹操军中。曹军士兵听闻赵云之名，皆心生畏惧，日后再与赵云交战，竟不敢轻易上前。而赵云也凭借此役，再次证明了自己不仅是“骁勇善战”的猛将，更是“智勇双全”的良将。
章武元年（221年），刘备在成都称帝，建立蜀汉政权，封赵云为镇东将军。同年，刘备因关羽被东吴杀害，悲痛欲绝，不顾诸葛亮、赵云等人的劝阻，执意率军伐吴。赵云深知“国贼是曹操，非孙权也”，若此时伐吴，必使蜀汉陷入两线作战的困境，遂再次劝谏刘备：“明公，曹操虽死，其子曹丕已篡汉称帝，此乃国之大敌。若明公能先伐魏，收复中原，东吴自会臣服。若此时伐吴，两国交战，曹丕必坐收渔利，于蜀汉不利。”
然而，此时的刘备早已被仇恨冲昏了头脑，并未采纳赵云的建议，反而命赵云留守江州（今重庆），负责后方粮草运输，自己则率大军伐吴。结果正如赵云所料，刘备在夷陵之战中被东吴将领陆逊击败，全军覆没，自己也狼狈逃回白帝城，不久后便一病不起。
章武三年（223年），刘备在白帝城托孤，将太子刘禅托付给诸葛亮、赵云等人。刘备临终前，特意召赵云到床前，执其手道：“子龙，我与你相识于微末，你随我征战多年，忠心耿耿，从未有过二心。如今我将阿斗托付给你，若他日后有不贤之举，你可代我责罚，务必辅佐他保住蜀汉江山。”
赵云跪在床前，泪流满面，叩首道：“云定当遵先帝之命，辅佐太子，鞠躬尽瘁，死而后已！若有谁敢危害蜀汉，云必与之血战到底！”
刘备去世后，刘禅即位，改元建兴。赵云被封为永昌亭侯，后又升任镇军将军，继续辅佐诸葛亮治理蜀汉，抵御曹魏与东吴的进攻。建兴五年（227年），诸葛亮率军北伐，赵云虽已年近六旬，却仍主动请战，要求率军作为先锋。诸葛亮见赵云精神矍铄，枪法依旧精湛，遂命他与邓芝率一部兵力，出箕谷，作为疑兵，牵制曹魏主力。
北伐初期，赵云、邓芝率部成功吸引了曹魏大将曹真的主力，为诸葛亮大军攻取祁山创造了有利条件。然而，由于马谡失守街亭，诸葛亮大军被迫撤退，赵云、邓芝的部队也遭到曹真的追击。彼时赵云麾下兵力不足，邓芝心中焦急，赵云却依旧镇定，下令士兵固守阵地，自己则亲自率军断后，凭借险要地形，多次击退曹真的进攻，最终全军而退，未损一兵一卒。
回到汉中后，诸葛亮因街亭之败，自请贬官，同时奖赏了赵云率军安全撤退的功劳，欲将缴获的物资赏赐给赵云麾下士兵。赵云却拒绝道：“丞相，此次北伐未能成功，我等皆有责任，怎可受赏？不如将物资存入府库，待冬日再赏赐给士兵们。”诸葛亮听后，对赵云的敬佩又深了一层，感叹道：“子龙将军不仅忠勇，更有大局观，实乃我蜀汉之福！”
建兴七年（229年），赵云在成都病逝，享年约六十余岁。临终前，他仍心系蜀汉，对身边的人说：“北伐……还未成功……我……不甘心……”话音未落，便溘然长逝。
赵云去世的消息传到诸葛亮耳中，诸葛亮悲痛欲绝，亲自前往赵云家中吊唁，望着赵云的灵柩，感叹道：“子龙将军一走，我蜀汉又失一栋梁啊！”刘禅也为赵云的去世感到惋惜，追谥赵云为“顺平侯”，以表彰他一生的忠勇与功绩。
《三国志》的作者陈寿在评价赵云时，写道：“赵云强挚壮猛，作爪牙，其灌、滕之徒欤。”这里的“灌、滕”，