六出祁山時將司馬懿困在了上方谷 蜀後主建興四年，曹丕病死，兒子曹睿即位，任司馬懿為驃騎大將軍。

諸葛亮採用馬謖之離間計，令其散布司馬懿謀反的流言，使司馬懿被削職回鄉。諸葛亮乘此機會，發兵漢中。蜀軍一出祁山，直抵渭水，長安告急。曹睿見勢不妙，啟用司馬懿任平西都督，令其拒守長安。司馬懿老謀深算，上任之後，即奪新城，斬了私通蜀漢的孟達，乘勢直逼漢中咽喉的街亭和列柳城。馬謖自告奮勇往守街亭，但他不聽王平勸告，執意在山上林木深處下寨。司馬懿率兵圍山，斷其水源，蜀兵大敗，街亭失守，隨即司馬懿又攻下列柳城。諸葛亮聞訊，迅速安排退兵之計。但此時司馬懿已逼近諸葛亮所駐守的西城。眼見城中僅二千五百名老弱殘兵，退、守兩難，諸葛亮料定司馬懿會認為自己平生謹慎，不會冒險，于是大開城門，讓老軍扮作老百姓灑掃街道，自己則在城樓上憑欄而坐，焚香彈琴。司馬懿趕來，滿腹狐疑，懼有伏兵，急令撤退。當撤到武功山小路時，又遇諸葛亮事先布置的兵士大喊大叫，嚇得魏軍不敢久停，只得盡棄輜重而逃。西城解圍後，諸葛亮退回漢中。司馬懿中計後，嘆道：“吾不如孔明也！”為正軍法，諸葛亮揮淚斬馬謖，並向後主上表自貶，以右將軍行丞相事。此後，諸葛亮又四出祁山，但都未取得進展。這期間，孫權在武昌南郊築壇登帝位，後定都建業。建興十二年，諸葛亮六出祁山，司馬懿兵屯渭水相拒。諸葛亮在上方谷造木牛流馬運送糧草，司馬懿依樣仿造中計，被蜀軍劫去。諸葛亮以木牛流馬誘司馬懿入上方谷，雷炸火燒曹軍。突遇大雨，火滅雷啞，司馬懿父子才死裡逃生。司馬懿受挫後堅守不戰，諸葛亮派使者送去巾幗、婦人縞素之服以及書信，以激他出戰。司馬懿看罷來信，心中大怒，但卻裝出笑臉，說到：“孔明看我像婦人吧！”接受了衣物，並厚待使者，向使者打聽諸葛亮的飲食起居。聽了使者話後，司馬懿心內盤算：諸葛亮食少事煩，看來活的日子不會長久。于是越加堅守不出，靜觀事態發展。諸葛亮強支病體處理軍務，積勞成疾，吐血不止。他知命不久長，遂授兵書於姜維。八月，病逝於五丈原軍中，是年54歲。姜維遵照諸葛亮遺囑，以木雕為諸葛亮像坐於車中，從五丈原徐徐退兵。司馬懿追兵至，姜維推出諸葛亮木像，司馬懿嚇得急令後退，被蜀軍乘勢猛攻，曹軍大敗。司馬懿退兵。蜀漢全國舉哀，葬諸葛亮於定軍山。