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以为南面已经没有吴国的对手，于是将目光转向了齐国，引发了中国历史上的第一次海战。公元前485年，夫差以大夫徐承为主帅，分海、陆两军进攻齐国。徐承率军从长江口出发，沿着黄海海道直扑山东半岛。
关于这次战争的经过，存在不同说法，有人认为齐国当时并没有派军队从海上迎战；有人则坚持当时吴、齐两国的军队在黄海展开了激战，这次战争的最终结果是吴军因为长途跋涉、疲敝不堪而为齐国所击败。这次战争的意义十分重大，吴军出师远征，从长江口到山东半岛，海岸漫长，补给问题、医疗问题、军械维护问题等十分庞杂，这表明当时吴国的造船水平和航海能力已经达到了一定成就。
确实，按照《汉书艺文志》中收录的伍子胥的十篇《水战兵法》来看，吴国当时已经拥有了长十二丈、广一丈六尺，可容纳战士二十六人、舳舰三人、擢五人、操长矛勾斧四吏仆射各一人共九十一人的大船。而且伍子胥也仿照当时陆军的情况，为吴国水师建立了严密的编制。
而尤其值得一提的是，吴国在北上伐齐的过程中，为了水上行军的方便，修建了中国历史上第一条明确见于记载的运河，也即邗沟。
在春秋之前，长江和淮水之间是互相隔绝的，东南如吴、越等国和北方中原各国之间没有天然水道相连，对于以舟楫而非兵车为主要作战工具的吴国来说十分不便。因而吴王夫差决定开凿邗沟，以今天的扬州市西长江边为始，向东北方向开凿航道，沿途连缀湖泊，开挖水道，一直延伸到射阳湖，在淮安城北五里处与淮河连接。吴王原本的设想是，这样一来，便可避免由长江入海再由海入淮河的绕远奔波之苦，也可免于海上行军的风险。
虽然吴军进犯齐国之时最终还是选择了从海上行军，但不能否认当时夫差开凿此运河完全是出于军事目的。
吴国后来为越所灭，但其修建的邗沟却一直延续到了后世。隋朝大业年间，隋炀帝为了满足自己穷奢极欲、玩乐享受的欲望，下令“发淮南民十余万开邗沟，自山阳至扬江”，在吴王夫差的基础上进一步对邗沟进行修整扩大，在其北端的位置修建北神堰，用以调节湖水，隋炀帝进一步扩大邗沟旧道，使其南起江都，北至山阳。后来在邗沟的基础上，隋炀帝征调十万民夫进一步修建永济渠、通济渠，连接江南河，开通了举世闻名的京杭大运河，沟通了长江、钱塘江、淮河、海河、黄河五大水系之间的往来交通。
可以说，虽然吴王夫差开掘邗沟是出于军事的考虑，隋炀帝后来扩建这一人工运河也是为了满足自己南下江南的欲望，但不可否认的是，这条运河在中国的南北交通、经济往来甚至是国家统一的过程中都起到了巨大的作用，可以看做是军事推动社会进步的典型范例。