初平二年（公元191年），赵云受常山郡（时为常山王国，建安十一年改为郡治。）百姓推举，率领本郡义从吏兵投奔公孙瓒。公孙瓒对赵云说：“听说冀州的人都想要依附袁绍，
怎么唯独你能迷途知返呢？”
赵云回答说：“天下大乱，不知道谁是明主，百姓有倒悬之危，鄙州经过商议讨论，要追随仁政所在，并不是因为我们个人疏远袁绍而偏向于将军您。”赵云自此随公孙瓒四处征讨。
当时刘备亦依附在公孙瓒处，赵云得以与刘备深交。
公孙瓒与袁绍交战，派遣青州刺史田楷占据山东附近的土地，袁绍亦派数万大军前来争，公孙瓒便上表将刘备提升为别部司马，派刘备前去帮助田楷抵抗袁绍。赵云随刘备出征，为刘备掌管骑兵。
后来，赵云因为兄长去世，向公孙瓒请辞归乡，刘备知道赵云此去便不会再回来，因此握着赵云的手不舍得分别。赵云向刘备辞别说：“终究不能做有违德操的事。”
建安五年（公元200年），刘备在徐州被曹操打败之后前去依附袁绍。
赵云到邺城见到刘备，二人同床眠卧。
刘备秘密派谴赵云招募兵士数百，对外宣称是左将军刘备的部曲，而此事袁绍并不知道。而后赵云随刘备辗转来到荆州。
建安七年（公元202年），刘备投靠刘表，屯兵于新野，曹操派夏侯惇、于禁等领军进攻刘备，双方战于博望。
刘备以伏兵计击破曹军，赵云于战斗中生擒了敌将夏侯兰。赵云与夏侯兰是同乡，自小相知，于是向刘备求情，免夏侯兰一死。而夏侯兰又明于法律，刘备用他为军正。
建安十三年（公元208年），曹操大军南下荆州，刘备军势力弱小，不足以抵抗，往江陵败逃，因为荆州十余万百姓相随，致使行军速度非常缓慢。
曹操派麾下精骑快马追赶，于在当阳长阪附近追上了刘备。
危急之下，刘备丢下妻子和孩子，仅带着张飞、诸葛亮、赵云等数十骑向逃跑，混乱中不见了赵云，有人对刘备说赵云往北边曹操那里去了，刘备直接用手戟打过去说：“子龙是不会弃我而去的。”而后，赵云怀抱刘备的幼子刘禅，保护着刘备的妻子甘夫人，平安地回到刘备身边。
此战之后，刘备便任命赵云为牙门将军。
赤壁之战后，赵云跟随刘备平定荆州四郡。
任命赵云为偏将军，并取代投降的赵范，兼任桂阳太守。赵范有一个守寡的嫂嫂姓樊，有倾国的美貌，赵范想将她许配给赵云。
但是赵云不同意，推辞说：“我们是同姓，你的嫂子就像是我的嫂子一样。”
当时有人劝赵云接受这名měi nǚ，赵云回答说：“赵范是被迫投降的，心不可测，何况天下女子不少。”不久之后，赵范果然藉机逃走，而赵云则毫无牵涉。
建安十四年（公元209年），刘备在平定荆南四郡，又得到原属刘表的部曲万人之后，成为荆州牧，声势渐大，孙权建议双方结亲，刘备便娶了其妹孙夫人。
两年之后益州牧刘璋为防备曹操势力而向刘备求援，刘备便领兵三万入益州，留诸葛亮、关羽、张飞、赵云等人留守荆州，并任命赵云为留营司马，管理军事事务。
此时孙夫人放纵骄横，她从东吴带来的侍卫和官吏，也多有不法的行为。
刘备知晓后特命赵云掌管内事。
孙权获知刘备西征益州之后，便派了大批舟船欲接孙夫人回去，孙夫人趁机将刘禅也一并带走，幸亏赵云与张飞一起带兵在长江截住东吴船队，并成功夺回刘禅。
建安十八年（公元213年），刘备与刘璋决裂，从葭萌进攻刘璋，并召诸葛亮等人入蜀支援。
诸葛亮与赵云、张飞等率军溯江西上，一路平定郡县。在攻克江州后，兵分两路，赵云率军由外水深入，攻取江阳、犍为等郡。
次年与刘备、诸葛亮于cd会合。刘备攻下cd之后，任命赵云为翊军将军。
刘备平定益州之后，有人主张将cd城中房舍及城外园地桑田分赐给诸将。
赵云反驳说：“霍去病曾说过匈奴未灭，无用家为，现在国贼不只像匈奴只有一个，所以还不到可以安定下来的时候，须等到天下平定之后，再使众人返回家乡去耕耘田地，这才是最好的决定。
益州的百姓，刚刚遭遇战祸，现在应该将田宅房产归还给百姓，先让他们安居乐业，然后可以使他们服兵役、纳户税，这样也能得到益州的民心。”刘备当即便采纳了赵云的建议。
建安二十四年（公元219年）正月，刘备听从法正黄权等人的建议进攻汉中，汉中守将夏侯渊被黄忠所斩，三月，曹操亲自率领大军来争夺汉中，并运送大量的军粮到北山下，有数千万袋，黄忠认为可趁机夺取这些军粮，赵云于是授予黄忠兵力去取北山。
但是黄忠约定的时间之后仍未回来，赵云便带着数十骑出了营寨，查看黄忠等人的情况。
恰巧遇到曹操派出的大军，赵云遭到曹军先锋部队的攻击，刚与敌人交手，曹操的大军已来到面前，声势逼人。
赵云便一次又一次地突击曹军阵列，且战且退。
曹军散而复合，赵云突围而出并退入汉军的营寨内，此时部将张著受伤，又被曹军包围，赵云又一次驰马突击曹军，并救出张著，将他带回营寨内。
此时曹军已追至汉军的营寨前，沔阳长张翼正在防守营寨，见曹操大军杀到，便要闭门拒守。赵云进入大营之后，却下令大开营门，然后令汉军偃旗息鼓。曹军见此情况，
怀疑赵云设有伏兵，便向后退去。此时赵云下令鸣击战鼓，鼓声震天，又令军士以弩箭射曹军，曹军惊骇，自相蹂践，坠入汉水中淹死者甚多。次日刘备亲自来到赵云兵营察看昨日战斗之处，赞叹说：“子龙一身是胆也！”
于是设宴欢庆直到黄昏，军中称呼赵云为“虎威将军”。
章武元年（公元221年），刘备称帝，欲进攻东吴，以报孙权伐取荆州、杀害关羽之仇，赵云上谏说：“国贼是曹操，并不是孙权，灭了曹魏之后，东吴孙权自然会臣服。
虽然曹操已经去世，但其子曹丕篡夺皇位，引起公愤，应该利用此民愤，先攻占关中，占据黄河、渭水上游以讨伐逆贼，那么关东义士必裹粮策马以迎王师。
不该放置曹魏，反而先打东吴。而且与东吴的战争一旦开始，就不易停止了，伐吴并非上策。”但愤怒的刘备不听谏言，执意东征，留赵云都督江州。
章武二年（公元222年），刘备东征大军败于夷陵，刘备由秭归逃回永安，赵云进军至永安，而吴军已退。
建兴元年（公元223年），刘备病逝永安宫。
后主刘禅继位，赵云由中护军、征南将军，迁为镇东将军，并封为永昌亭侯。
建兴五年（公元227年），在平定南中并和东吴结盟之后，诸葛亮率领诸将进驻汉中准备北伐，赵云随诸葛亮转驻汉中。
建兴六年（公元228年），诸葛亮出兵北伐，宣称将由斜谷道出兵，并令赵云、邓芝为疑军，占据箕谷，魏大将军曹真率领大军阻挡，诸葛亮令赵云、邓芝在斜谷道阻挡曹军而自己率领蜀军主力进攻祁山，赵云、邓芝由于兵弱敌强，失利于箕谷，但赵云及时聚拢部队，固守箕谷，没有造成大的损失。
部队撤退时，赵云亲自断后，阻止曹军追击，因此军资和人员的损失都不大。
而在祁山战场，蜀军主力因其督军马谡违背诸葛亮的指示，举动失宜，被魏将张郃大败于街亭，诸葛亮只好退兵，此次北伐以失败告终，诸葛亮引疚上表自贬三级，赵云也被贬为镇军将军（一说是减少俸禄）。
蜀军退兵时，诸葛亮曾问：“街亭退兵时，我军编制皆混乱成一团，箕谷退兵，编制整齐一如出军之时，这是何故？”
邓芝回答说：“赵将军亲自断后，因此军资没有遗失，人员编制整齐。”
当时赵云军中尚有多余的绢布，诸葛亮下令分给赵云部队将士。
赵云说：“我军军事失利，怎么还能要赏赐呢？请将这些物资全部纳入赤岸府库，在十月寒冬的时候再赏赐给将士们使用。”诸葛亮对赵云品行大为称赞。
建兴七年（公元229年），赵云去世。
景耀四年（公元261年），刘禅下诏说：“云昔从先帝，功绩既著。朕以幼冲，涉涂艰难，赖恃忠顺，济于危险。夫谥所以叙元勋也，外议云宜谥。”
大将军姜维等议，以为云昔从先帝，劳绩既著，经营天下遵奉法度，功效可书。
当阳之役，义贯金石。忠以卫上，君念其赏；礼以厚下，臣忘其死。死者有知，足以不朽；生者感恩，足以殒身。谨按谥法，柔贤慈惠曰顺，执事有班曰平，克定祸乱曰平，应谥云曰顺平侯。
赵云有两个儿子，长子赵统继承其爵位，官至虎贲中郎督，行领军；次子赵广官至牙门将，在沓中追随姜维时战死沙场。
