魏明帝西镇长安，命张合率领步骑五万人前往，大破马谡于街亭。

而同时赵云寡不敌众，失利于箕谷。

诸葛亮乃拔西县千余家返回汉中。

第一次北伐失败，诸葛亮上疏请求自贬三等，蜀后主以诸葛亮为右将军，行丞相事，所总统如前。

同年冬，诸葛亮趁魏兵东下，关中虚弱，趁机北伐，出兵散关，围陈仓，为魏将郝昭所拒，诸葛亮劝降不成，而又粮草不继，不得已退还汉中。

魏将王双来追，被斩。

建兴七年春，诸葛亮遣陈式攻武都、阴平二郡。

雍州刺史郭淮引兵救之，亮自出至建威，郭淮退，遂得二郡。

建兴八年秋，魏军三路进攻汉中，司马懿走西城，张合走子午谷，曹真走斜谷。

诸葛亮驻军于城固、赤坂。

时大雨三十余天，魏军撤退。

同年，诸葛亮使魏延、吴懿西入羌中，大破魏后将军费曜、雍州刺史郭淮于阳溪。

建兴九年二月，诸葛亮率大军攻祁山，始以木牛运。

时曹真病重，司马懿都督关中诸将出拒。

诸葛亮割麦于上邽。

司马懿追亮至卤城，掘营自守，有“畏蜀如畏虎”之讥。

同年五月，诸葛亮使魏延、高翔、吴班赴拒，大破司马懿，汉军获甲首三千级，玄铠五千领，角弩三千一百张，于是司马懿退还保营。

六月，李严因运粮不济呼诸葛亮还师。

张合追亮退兵至木门，中箭身亡

建兴十年，诸葛亮在黄沙休兵劝农，制作木牛流马等，并且练兵讲武，准备再次北伐。

建兴十一年冬，诸葛亮派遣诸军运米，集结大军于斜谷口，治斜谷邸阁。

建兴十二年二月，诸葛亮经过三年劝农讲武的准备，率大军出斜谷道，据武功五丈原，屯田于渭滨，同时派使臣到东吴，希望孙权能同时攻魏。

四月，蜀军到达郿县，在渭水南岸的五丈原下扎营寨。

司马懿则率领魏军背水筑营，想再次以持久战消耗蜀军粮食，令蜀军自行撤退。

诸葛亮祁山伐魏，魏将郭淮认为蜀军必会争夺北原，司马懿认同，便派郭淮先前往防备。果然，蜀军到来，但被郭淮击退。

诸葛亮考虑到前几次北伐都因为运粮不继，导致功败垂成，于是开始在渭、滨的居民之间屯田生产粮食，百姓亦相安无事，一切如常。

而孙权也响应蜀汉，亲率十万大军北上攻魏，但被魏明帝曹叡亲自率军打败。

诸葛亮派虎步监孟琰驻武功水北，适逢水涨，阻断了诸葛亮和孟琰的联系。

司马懿趁机出兵进攻孟琰。

结果诸葛亮一方面派工兵架桥，一方面派弩兵向司马懿的部队射箭。

司马懿看到桥快架好，只好撤退了。

魏、蜀两军相峙了百多日，其间诸葛亮多次派人挑战，司马懿军始终坚守不出。