白起率军沿着汉水一路向南，沿途攻占了许多楚国的要塞，并兵临鄢城城下。鄢城是楚国的别都，也是拱卫楚国首都郢城的一个重要军事要塞。白起纠集大军开始对鄢城发动攻击，由于此地至关重要，因此楚国几乎投入了全部兵力，抵抗白起的入侵。白起在久战不下的时候，鄢城的东北角的河堤，水攻鄢城，结果导致无数楚国士兵葬身鱼腹，也让楚国受到了沉重的打击。

白起攻下鄢城后，继续采用步步为营的策略，将鄢城作为根据地，迁秦国的罪人到这里屯居，做好了打持久战的准备。楚国方面，由于鄢城的失守，国都郢城门户大开，但楚军主力基本上已经折在了鄢城，无力继续抗拒秦军的入侵了。白起经过一段时间的准备后，见时机成熟，又一举攻占了郢城。楚襄王在国都失守的情况下，不得不迁都到陈。

经过鄢郢之战，楚国的国力受到了沉重打击，从此一蹶不振，失去了和秦国争霸中原的实力。