有个被招募来屯田的外地农民吕并自称将军，聚集党羽抢占了陈仓，赵俨又率领殷署等对他们发起进攻，贼寇被消灭了。
当时朝廷下书传令给赵俨，命他派一千二百名士兵前往汉中协助驻守，赵俨便让殷署负责监督护送。
被选中的士兵不忍和自己的妻子老小分离，个个愁容满面。殷署带兵出发刚走了一天，赵俨担心士兵有变，就亲自追到斜谷口，挨个慰劳士兵，又再三叮嘱告诫殷署，然后才返回，借宿雍州刺史张既的家里。殷署带兵又往前走了四十里，士兵果然叛乱，殷署一时间也不知去向，吉凶未卜。
而跟随赵俨一起来的一百五十名步兵、骑兵，又都和叛乱士兵同在一个军营里共过事，有的还是姻亲。得知消息后，个个惊慌失措，披上铠甲，拿起兵器，一时间乱哄哄的。
赵俨打算追上去平定叛乱，但张既等认为：“如今本营士兵也不安稳，你一个人去无济于事，还是探听一下消息再说。”
赵俨说：“我虽然也怀疑本营的士兵和叛乱者同谋，一听说出发的士兵叛乱，也会跟着叛乱。可还有些士兵不愿叛乱却又举棋不定，应该趁他们犹豫之时，赶快去安抚。况且作为主帅，既然不能平定叛乱，就是身受祸难，也是命该如此呀！”
于是毅然前往。走了三十里后，赵俨让士兵放马休息，然后招集所有随从，向他们论说成败，晓以利害，诚恳地安慰鼓励他们。士兵们异口同声、慷慨激昂地说：“生死都愿跟随护军，决无二心！”
赵俨带兵继续前进，来到先行的各营，让主将各自召集检束部属，将聚集叛乱的八百余人，分散在原野里，只把其中带头闹事者抓起来治罪，其余一概不问。各郡县听到这个消息，也把收容的逃兵给放了，于是这些人也都相继回营归降。
赵俨向朝廷密告：“速请派大将前来我营，再请派朝廷旧兵镇守关中。”
曹操接到报告，派将军刘柱带领二千人前来支援赵俨，等他们一到营地就把原来的士兵发往汉中。不料走漏了消息，各营士兵胆颤心惊，怎么安抚也不成。赵俨就对众将士说：“咱们这里朝廷的旧兵本来就少，东面的援兵又未及时赶到，因此各营不少士兵正在图谋叛乱，若真发生叛乱，结果不堪设想。应该乘他们犹豫不决之际，及早解决。”
于是当众宣布要留下一千名温良厚道的新兵镇守至中，其余全部派到汉中。赵俨又去见有关的主管官员，把各营士兵的花名册按姓名籍贯等重新分类排列，使他们有所区别。批准留下的士兵放了心，便一心一意听从赵俨的指挥，那些应该前往汉中的士兵也不敢轻举妄动，赵俨在一天之内便把他们全部送上路，又将留下的一千多人，散布在各营中。
等朝廷援兵十天后从东面赶来，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。
公元219年（建安二十四年），于禁遇到了汉水暴溢等自然灾害。
蜀将关羽趁机乘船进攻，擒于禁，斩庞德，将曹仁围困在樊城，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。
公元220年（建安二十五年），曹操去世后，曹丕继承王位后，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。
公元222年（黄初三年），赵俨受封为关内侯。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。
公元225年（黄初六年），赵俨跟随曹丕征伐东吴，到达广陵后，重新留任征东军师。
公元226年（黄初七年），曹丕驾崩后，曹叡即位，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，假节后转任征蜀将军，又担任征西将军，都督指挥雍、凉各军。
公元243年（正始四年），赵俨因年老多病请求返回京师。于是被征召为骠骑将军，升任司空。
公元245年（正始六年），赵俨去世，享年七十五岁，死后，谥号穆侯。其子赵亭继承了他的爵位