起初，吕蒙读书十分吃力，许多字不认识，典故也不理解，常常读了半天仍不知所云。他并不气馁，遇到不认识的字，便记下来，待先生前来时请教；遇到不懂的典故，便反复研读上下文，结合史书背景加以揣摩。有时读到精彩之处，如《左传》中城濮之战的谋略、《孙子兵法》中的“知己知彼，百战不殆”，他便忍不住拍案叫好，与先生探讨其中的用兵之道。
夜晚，军营中士卒都已睡去，吕蒙的军帐却仍亮着灯。他常常读书至深夜，实在困倦了，便用冷水洗脸提神，继续研读。左右劝他：“将军每日处理军务已十分劳累，何必如此辛苦读书？”吕蒙却道：“昔日主公说汉光武帝戎马倥偬仍手不释卷，我这点辛苦又算得了什么？若不能学有所成，岂不是辜负了主公的期望？”
日复一日，吕蒙的读书量越来越大，知识也越来越渊博。他不仅读史书、兵法，还涉猎诸子百家的着作。一年多后，当孙权再次召见吕蒙时，见他言谈间引经据典，对天下大势的分析头头是道，不禁惊叹：“子明读书，竟有如此大的长进！”
建安十五年（210年），周瑜病逝，鲁肃接替周瑜担任都督，镇守陆口，与荆州的关羽为邻。鲁肃素来知晓吕蒙是行伍出身，未曾读过多少书，心中对他颇有轻视之意。某次，鲁肃途经寻阳，按礼节应去拜访吕蒙，却有些不情愿，身边谋士劝道：“吕将军如今深得主公器重，又潜心读书，将军不可再以旧眼光看待，还是去拜访一下为好。”鲁肃无奈，只得前往吕蒙营中。
吕蒙见鲁肃前来，十分热情，设宴款待。酒过三巡，吕蒙突然问道：“子敬兄如今镇守陆口，与关羽为邻，关羽为人骁勇，又占据荆州，兄可有应对之策，以防不测？”鲁肃本以为吕蒙只是随口问问，便漫不经心地答道：“届时随机应变便是。”
吕蒙闻言，神色一正，道：“如今吴蜀虽结盟抗曹，但关羽实为熊虎之将，野心勃勃，岂可不预先谋划？若等到事发再想对策，恐为时已晚。”说罢，他从怀中取出一卷竹简，铺在案上，为鲁肃详细分析了荆州的地理形势、关羽的兵力部署，又一一列出五条应对之策，包括如何安抚荆州百姓、如何防范关羽突袭、如何与蜀汉保持外交联系等，条分缕析，句句切中要害。
鲁肃听着听着，不禁惊得目瞪口呆，手中的酒杯哐当一声坠落在地。他连忙起身，越过案几，走到吕蒙身边，伸手拍着他的后背，感慨道：“子明啊子明，我真没想到，你的才略竟已达到如此境界！昔日的吴下阿蒙，如今已非复吴下阿蒙矣！”
吕蒙闻言，微微一笑：“士别三日，当刮目相待。子敬兄何见事之晚乎？”自此，鲁肃对吕蒙彻底改观，二人结为好友，常常一起商议军国大事。鲁肃还多次向孙权举荐吕蒙，称其“有国士之才，可堪大用”，孙权对吕蒙更加信任，逐渐将更多的兵权交给他。
建安十七年（212年），曹操平定关中后，率领大军南下，意图攻打江东。次年正月，曹军抵达濡须口（今安徽无为东南），号称四十万大军，营寨连绵数十里，声势浩大。濡须口是长江的重要渡口，若被曹军攻克，江东腹地便无险可守，孙权见状，立即调兵遣将，以吕蒙为左都督，蒋钦为右都督，率领七万大军前往濡须口抵御曹军。
曹军初至，便发起猛攻，曹操令大将张辽、乐进率领骑兵突袭吴军大营。张辽骁勇善战，率领骑兵冲锋陷阵，吴军士卒一时难以抵挡，大营外围的营寨很快被攻破。消息传到吕蒙帐中，诸将皆惊，纷纷请求出战，夺回营寨。吕蒙却冷静道：“曹军新至，士气正盛，此时出战，必难取胜。不如坚守不出，待其锐气受挫，再寻机反击。”
他下令加固营寨，在营寨外围挖掘深壕，又令士卒在壕沟外布置鹿角、拒马，以阻挡曹军骑兵。同时，吕蒙亲自巡视各营，安抚士卒，道：“曹军虽多，却远道而来，补给困难；我军以逸待劳，又占据地利，只需坚守数日，曹军必退。”士卒们见吕蒙镇定自若，心中的恐慌逐渐消散，纷纷加紧修筑防御工事。
曹军连续进攻数日，皆被吴军的防御工事阻挡，死伤惨重，却始终无法突破吴军大营。曹操见吴军防御坚固，便改变策略，令士卒在濡须口附近修建土山，居高临下向吴军大营射箭。箭矢簌簌射向吴军大营，士卒们伤亡渐增，诸将皆忧心忡忡，向吕蒙建议：“曹军在土山上射箭，我军伤亡太大，不如率军退至船上，暂避锋芒。”
吕蒙却摇头道：“若退至船上，曹军必乘势进攻，届时我军更难抵挡。不如在此修筑船坞，既可停泊船只，又可作为防御工事，抵御曹军进攻。”诸将闻言，皆不以为然：“我们上岸击贼，洗足入船，何用船坞为？”吕蒙耐心解释：“战场形势瞬息万变，若有不测，曹军步骑兵突然逼近，我军来不及登船，岂不是要全军覆没？修筑船坞，可进可退，实为万全之策。”
孙权得知吕蒙的提议后，当即表示赞同，令吕蒙全权负责修筑船坞。吕蒙亲自督工，士卒们昼夜不息地夯土筑墙，咚咚的夯土声