杀了押解黄忠的士兵，救下黄忠，随后率军冲入府中，杀了韩玄。
魏延提着韩玄的首级，对黄忠道：“老将军，韩玄昏庸，不值得辅佐。刘备乃仁德之主，关羽将军又与老将军惺惺相惜，不如咱们归降刘备，共图大业！”黄忠见韩玄已死，又感念刘备的仁德之名，便点头答应。次日，黄忠与魏延打开城门，迎接关羽入城，长沙就此归降刘备。
刘备得知黄忠归降，大喜过望，亲自前往黄忠府中探望。他见黄忠虽年老，却精神矍铄，便执其手道：“汉升将军，久闻将军勇毅，今日得将军相助，如虎添翼！某定当善待将军，不负将军之望！”黄忠见刘备如此礼贤下士，心中感动，当即拜倒：“主公仁德，某愿效犬马之劳，至死不渝！”
自此，黄忠便追随刘备，开启了他人生中最辉煌的篇章。建安十六年，刘备率军入蜀，攻打刘璋，黄忠随军出征。此时的黄忠已年过六十，却比许多年轻将领还要勇猛，每逢战事，必为先锋，常先登陷阵，斩杀敌将。
在攻打雒城时，刘璋派大将张任率军驻守。张任乃蜀中名将，善使长枪，更精通兵法，将雒城守得固若金汤。刘备久攻不下，心中焦虑。黄忠主动请战：“主公，某愿率军攻城，若三日之内不能破城，甘受责罚！”刘备道：“汉升将军，雒城险峻，张任勇猛，将军年事已高，切勿轻敌。”黄忠道：“主公放心，某虽老，却能登城斩将，定不辱命！”
次日，黄忠率军来到雒城下，张任率军出战。两人大战五十余合，张任渐感不支，拨马退回城中，紧闭城门。黄忠见状，便令士兵架起云梯，强行攻城。城上的蜀兵箭如雨下，云梯被纷纷推倒，蜀兵死伤惨重。黄忠见状，大怒，亲自提着大刀，登上一架云梯，大喊道：“将士们，随某冲！”
城上的蜀兵见黄忠亲自登城，纷纷向他射箭。黄忠挥舞大刀，将箭矢一一挡开，快到城头时，张任亲自率军赶来，挺枪便刺向黄忠。黄忠侧身躲过，大刀一挥，将张任的长枪砍断，随后一脚将张任踢下城头。蜀兵见主帅被踢下城，顿时乱了阵脚。黄忠趁机率军登上城头，打开城门，刘备大军一拥而入，攻克雒城。
经此一役，蜀军中无人再敢轻视黄忠，皆称其“老当益壮”。刘备论功行赏，封黄忠为讨虏将军，对其愈发信任。
建安二十三年，刘备与曹操为争夺汉中，展开了一场决定性的战役——汉中之战。汉中乃蜀地门户，若被曹操夺取，蜀地便岌岌可危。曹操派夏侯渊、张合等大将率军驻守汉中，夏侯渊乃曹魏开国元勋，善用兵，后世有“白地将军”之称，他深知汉中的重要性，便将主力驻守在定军山，凭借山势，构筑防御工事，坚守不出。
刘备率军来到汉中，多次攻打定军山，都被夏侯渊击退。诸将皆有顾虑，张飞道：“夏侯渊坚守不出，我军粮草渐少，若再拖延，恐生变故。”赵云也道：“定军山地势险要，易守难攻，硬打怕是难以取胜。”刘备心中焦虑，看向帐中诸将，问道：“谁愿率军夺取定军山，斩夏侯渊？”
帐中一片寂静，诸将皆知夏侯渊勇猛，定军山难攻，皆不敢轻易请战。就在这时，黄忠挺身而出，抱拳道：“主公，某愿往！”刘备见是黄忠，心中有些犹豫：“汉升将军，你年近七旬，夏侯渊正值壮年，又有重兵驻守，将军此行，恐有不测。”
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