军吓得纷纷逃跑。刘备率领中路军趁机追击，五万黄巾军很快就溃散了，大兴山之战大获全胜。
这一战之后，张飞的名字开始传开。当时的人都说：“涿郡的张翼德，勇冠三军！”但张飞心里清楚，乱世里只靠勇猛站不住脚，于是经常向刘备请教用兵的方法，向关羽学习战场经验。虽然他性格像烈火一样急躁，却渐渐养成了治军严谨的习惯——只要是他带领的士兵，进退都有章法，人数虽少却很精锐，每次打仗都抢在前面。
建安十三年（208年），曹操打败袁绍、平定乌桓，统一了北方，接着率领二十万大军，对外号称一百万，向南征讨荆州。当时荆州牧刘表刚去世，他的小儿子刘琮不战而降，刘备势力单薄，只能放弃新野，带着百姓往南撤退。走到当阳道时，曹操大军日夜赶路，追了上来，刘备的军队大乱，妻儿失散，他只带着张飞、赵云等几十个人冲了出来。
混乱中，赵云发现甘夫人、糜夫人和阿斗走散了，就独自骑马返回，冲进曹军阵中，想找回主母和幼主。刘备逃到长坂桥，回头一看，后面尘土漫天，曹军的旗帜隐约能看到，而身边只剩下二十多个骑兵，心里急得不行。张飞见状，勒住马、挺着矛，对刘备说：“大哥别担心！我愿意守住这座桥，挡住曹军，您赶紧去江夏，和公子刘琦会合！”
刘备知道张飞勇猛，但还是担心：“曹军势力太大，不下一百万人，三弟你只有二十多个人，怎么挡得住？”张飞说：“大哥放心！我自有办法。”说完，他让那二十多个骑兵都砍下树枝，绑在马尾巴上，在桥后面的树林里来回跑，扬起漫天尘土，假装是伏兵。自己则横握丈八蛇矛，骑马站在长坂桥中间，睁圆双眼，竖着虎须，等着曹军来。
没过多久，曹军先锋许褚带着五千骑兵赶到桥前，看到张飞一个人站在桥上，桥后面的树林里尘土漫天，不知道有多少兵马，都不敢上前。许褚勒住马，回去向曹操报告，曹操听说后，亲自带着众将赶来查看。
曹操骑马站在土坡上，远远望着长坂桥，见张飞豹头环眼，手里拿着丈八蛇矛，威风凛凛，桥后面尘土遮天蔽日，心里暗暗琢磨：“刘备一向有计谋，这次恐怕是设了伏兵。”正犹豫的时候，张飞已经看到曹操，大声吼道：“我是燕人张翼德！谁敢和我决一死战？”
声音像打雷一样，曹军士兵听了，吓得腿都发抖。曹操身边有个将领叫夏侯杰，平时就胆小，听到张飞的吼声，吓得肝胆都要裂了，从马上摔下来，当场就断了气。曹操看到这情景，又想起之前郭嘉、程昱说过“关羽、张飞都是能敌万人的猛将，不能轻敌”，心里更害怕了，赶紧调转马头，对众将说：“张翼德声音能震天地，恐怕真有伏兵，快撤退！”
曹军将领本来就忌惮张飞的勇猛，又见曹操要退，纷纷调转马头，争着逃跑，甚至互相踩踏，死了不少人。张飞站在桥上，见曹军退走，也不追赶，等曹军走远了，才让二十多个骑兵拆了长坂桥，然后带兵去江夏投奔刘备。
后来刘备见到张飞，问他怎么退敌的，张飞笑着说：“我靠一声吼，就吓退了曹操的百万大军！”刘备叹道：“三弟的勇猛，从古到今都少见！但拆桥这件事，恐怕会让曹操知道我们没有伏兵，回头再追上来。”张飞听了，也觉得考虑不周，就请刘备赶紧去江夏，加固城防。
后来读历史的人，大多只称赞张飞在长坂坡的勇猛，却很少有人知道，这一战不只是靠勇猛——让二十个骑兵扬尘装伏兵，是“智”；拆桥阻挡敌军，是“断”；大声喝退敌人，是“威”。张飞很清楚，曹军虽然人多，却生性多疑，只要摆出强硬的姿态，再加上疑兵，一定能震慑住他们。这一战之后，“燕人张翼德”的名字传遍天下，曹军将士听到这个名字，没有不害怕的。
建安十六年（211年），益州牧刘璋派法正去迎接刘备入川，