赶来，赵俨才又胁迫催逼把留下来的一千士兵也一起送往汉中，加起来共有万余人。征南将军被关羽包围在樊城，赵俨以议郎的身份南行去参予曹仁的军事行动，和平寇将军徐晃领兵一同前往。到达樊城后，关羽把曹仁围困得更加严密，北路援军也尚未赶到。徐晃率领的人马不足以解樊城之围，而众将又催促徐晃赶快出兵救援。赵俨就对众将说：“如今敌寇把樊城围困得异常坚固，比积水还要严密，我军步卒势单力薄，而曹仁又被隔断不能同力破敌，仓促出兵救援对内外都不利。目前不如命前军进逼包围圈，暗地里派间谍通报曹仁，让他知道城外救兵已到，以此来激励将士。算来北路援军不过十天也会赶到，城内兵将在这段时间内足以据城坚守。
然后里应外合，发起攻击，敌寇一定会被打败。如有救援迟缓的责难，我愿担当责任。”众将都很赞成，于是一面挖地道，一面用弓箭把书信射入城中通报曹仁，几次互通消息后，北路援军也赶到了城下，各军合兵一处，大战关羽。关羽的兵马被打退后，蜀军的舟船仍占据着沔水，樊城与襄阳的水路被隔断不能通行，而孙权又乘机袭取了关羽的辎重。关羽听到消息后，当即从南路返回。曹仁召集众将商议军情，大家都说：“如今关羽处境危急，一定会惊慌失措，乘胜追击定能将他活捉。”赵俨说：“孙权趁关羽处境困难，想要偷偷断了他的后路，又顾虑关羽回兵救援，怕我军乘他们两军疲惫之机采取行动，因此和我们合作，愿为我们效力，而实际上暂在一旁随机应变，以观胜败。如今关羽已成为孤军，更应留下他作为孙权的心腹之患。如果穷追不舍，孙权就会改变想法，怕关羽被打破后我军将攻击东吴，他就会为我军制造麻烦。我想魏王此时也一定在为此而深谋远虑。”曹仁于是暂缓追击。曹操听说关羽败走，惟恐众将追赶，果然急忙派人传令给曹仁，就像赵俨所策划的那样。文帝曹丕即位后，赵俨官居侍中。不久，曹丕任命他为驸马都尉，兼任河东太守、典农中郎将。
黄初三年(222)，赐爵关内侯。孙权侵犯边境，征东大将军曹休统率五州大军防御抵抗，征召赵俨为军师。孙权退兵后，大军返回，赵俨被封为宜土亭侯，转为度支中郎将，升尚书。后赵俨跟随曹丕征伐东吴，到达广陵后，重新留任征东军师。明帝曹睿即位，晋封赵俨为都乡侯，食邑六百户，并授权让他去监督荆州的各项军事行动，假节。正碰上赵俨患病，未能成行，便重又担任尚书，监督豫州的军事行动，后又转任大司马军师，入朝担任大司农。齐王曹芳即位，授权赵俨督监雍州、凉州的军事行动，假节后转任
