眾將聽說孔明不追魏兵，都進帳來報告說：“魏兵受雨水之苦，不能駐紮，因此才迴去，正好乘勢追擊。丞相為什麽不追？”孔明說：“司馬懿善於用兵，現在軍隊撤退必有埋伏。我們如果追擊，正中他們的計策。不如放他們遠去，我們卻分兵直接出斜穀而奪取祁山，使魏兵不提防。”眾將說：“取長安之地，還有別的路，丞相隻取祁山為什麽呢？”孔明說：“祁山是長安的首要之地。隴西各郡的兵馬來，都必經此地，更何況它前臨渭濱，後靠斜穀，可以出可以入，十分便利，是埋伏兵力的好地方。我想先取此地，得到有利的地勢。”眾將都拜服。孔明命令魏延、張嶷、杜瓊、陳式出箕穀，馬岱、王平、張翼、馬忠出斜穀，都在祁山會合。調撥已定，孔明親自率領大軍，命令關興、廖化為先鋒，隨後進發。
曹真、司馬懿二人在後麵監督人馬，命令一軍進入陳倉古道探視，迴報說蜀兵不來。又走了十天，後麵埋伏的眾將都迴來了，說蜀兵全無音信。曹真說：“連綿秋雨，棧道斷絕，蜀人怎麽會知道我們退軍呢？”司馬懿說：“蜀兵隨後就會出來。”曹真說：“你怎麽知道？”司馬懿說：“連日來天氣晴明，蜀兵不追趕，料想我們有埋伏，所以放我們遠去，等我們軍隊過盡，他們卻奪祁山了。”曹真不信。司馬懿說：“子丹如何不信？我料孔明一定從兩穀而來。我和子丹各守一穀口，十日為期。如果沒有蜀兵來，我麵塗紅粉，身穿女衣，來營中認罪。”曹真說：“如果有蜀兵來，我願將天子所賜的玉帶一條、禦馬一匹送給你。”於是分兵兩路：曹真引兵在祁山之西、斜穀口駐紮；司馬懿引軍在祁山之東、箕穀口駐紮。各自紮下營寨後，司馬懿先引一軍埋伏在山穀中，其餘的軍馬，在各要路安營。司馬懿更換衣裝，雜在眾軍之內，到處觀察各營。他忽然到一營，有一偏將仰天而抱怨說：“大雨淋了許多時候，不肯迴去，現在又在這裏停住，硬要賭賽，卻苦了官軍！”司馬懿聽到這話，迴到營中升帳，聚眾將都到帳下，把那將找出來。司馬懿斥責他說：“朝廷養軍千日，用在一時。你怎麽敢出怨言，以動搖軍心！”那人不招。司馬懿叫出他的同伴來對證，那將不能抵賴。司馬懿說：“我並非賭賽，想勝蜀兵，讓你們各人有功迴朝。你卻妄出怨言，自取罪責！”喝令武士推出斬首。不一會兒，獻上首級到帳下。眾將都感到悚然。司馬懿說：“你們眾將都要盡心防守蜀兵。聽我中軍炮響，四麵都進兵。”眾將接受命令而退下。
魏延、張嶷、陳式、杜瓊四將，帶領二萬兵，從箕穀進軍。正行之間，忽然報告參謀鄧芝到來。四將問他原因，鄧芝說：“丞相有令：如果出箕穀，要提防魏兵埋伏，不可輕進。”陳式說：“丞相用兵為什麽這麽多疑呢？我料想魏兵連遭大雨，衣甲都毀了，必然會急忙迴去，怎麽又有埋伏呢？現在我們加倍速度進軍，可獲得大勝，為什麽又叫休進？”鄧芝說：“丞相計策沒有不中的，謀劃沒有不成的，你怎麽敢違抗命令？”陳式笑著說：“丞相如果果然多謀，就不會有失街亭的事了！”魏延想起孔明以前不聽他的計策，也笑著說：“丞相如果聽我的話，直接出子午穀，這時不要說長安，連洛陽都得到了！現在他執意要出祁山，有什麽好處呢？既然叫我們進兵，現在又叫休進，為什麽號令這樣不明呢？”陳式說：“我自有五千兵，直接出箕穀，先到祁山下寨，看丞相羞也不羞！”鄧芝再三勸阻，陳式就是不聽，直接帶領五千兵出箕穀去了。鄧芝隻得飛馬報告孔明。
陳式帶著軍隊走了不到數裏路，突然聽到一聲炮響，四麵八方的伏兵都衝了出來。陳式急忙想撤退，但魏兵已經堵滿了穀口，圍得像鐵桶一樣。陳式左衝右突，無法逃脫。忽然聽到喊聲大震，一彪軍殺了進來，原來是魏延，他救了陳式，迴到穀中。原本五千的兵力，現在隻剩下四五百人，還都帶著傷。背後的魏兵還在追趕，幸好杜瓊、張嶷帶兵接應，魏兵才退去。陳式和魏延這才相信孔明的預見如神，懊悔不已。
鄧芝迴去見孔明，報告了魏延和陳式的無禮行為。孔明笑著說：“魏延一向有反叛的相貌，我知道他常有不平之意，但因為憐惜他的勇猛而任用他。久後必生患害。”正說著，忽然有流星馬報到，說陳式折了四千多人，隻剩下四五百帶傷的人馬，屯在穀中。孔明命令鄧芝再去箕穀撫慰陳式，防止他生變。同時又派馬岱、王平吩咐說：“如果斜穀有魏兵守把，你們兩人就引本部軍越山嶺，夜行晝伏，快速出祁山之左，舉火為號。”又叫來馬忠、張翼吩咐說：“你們也從山僻小路，晝伏夜行，直接出祁山之右，舉火為號，和馬岱、王平會合，共劫曹真營寨。我自會從穀中三麵攻打，魏兵可破。”四人領命分頭引兵去了。孔明又叫來關興、廖化吩咐了一番，二人受了密計，引兵而去。孔明自己則帶領精兵加速前進。正行間，又叫來吳班、吳懿授予密計，也帶兵先行。
曹真心中不信蜀兵會來，因此有些怠慢，讓軍士歇息，隻等十日無事，便可羞辱司馬懿。不覺守了七日，忽然有人報告說穀中有些小蜀兵出來。曹真命令副將秦良帶五千兵去哨探，並嚴令不許蜀兵近界。秦良領命，帶兵剛到穀口，就看見蜀兵退去。他急忙帶兵追趕，行了五六十裏，卻不見蜀兵蹤影，心中疑惑，便讓軍士下馬歇息。忽然哨馬報告說：“前麵有蜀兵埋伏。”秦良上馬查看時，隻見山中塵土大起，急忙讓軍士提防。不一會兒，四壁廂喊聲大震，前麵吳班、吳懿帶兵殺出，背後關興、廖化帶兵殺來。左右是山，都沒有逃路。山上的蜀兵大喊：“下馬投降者免死！”魏兵大半都投降了。秦良死戰不降，被廖化一刀斬於馬下。孔明把降兵拘禁在後軍，卻將魏兵的衣甲給五千蜀兵穿上，扮作魏兵，讓關興、廖化、吳班、吳懿四將引著，直奔曹真寨而來。他們先派報馬入寨說：“隻有些小蜀兵，已經都被趕走了。”曹真大喜。忽然又報告說司馬都督差心腹人到了。曹真叫進來問情況，那人報告說：“現在都督用埋伏計殺了蜀兵四千多人。司馬都督讓我告訴將軍您不要將賭賽放在心上，務必要用心提防。”曹真說：“我這裏並沒有一個蜀兵。”於是打發來人迴去。忽然又報告說秦良帶兵迴來了曹真親自出帳迎接他。等到迴到營寨時卻有人報告說前後兩把火起。曹真急忙迴寨後看時關興、廖化、吳班、吳懿四將已經指揮蜀軍就營前殺了進來。馬岱、王平從後麵殺來馬忠、張翼也帶兵殺到。魏軍措手不及各自逃生。眾將保護著曹真望東而逃背後蜀兵緊緊追趕。曹真正在狂奔忽然喊聲大震一彪軍又殺了過來。曹真嚇得膽戰心驚定睛一看原來是司馬懿。司馬懿大戰一場蜀兵才退去。曹真得以逃脫羞愧難當。司馬懿說：“諸葛亮奪了祁山地勢我們不能在這裏久留應該去渭濱安營再作打算。”曹真問：“仲達你怎麽知道我遭此大敗呢？”司馬懿迴答說：“我看到來人報告說你說並無一個蜀兵我就料到孔明會暗中前來劫寨因此得知所以前來接應。現在果然中了他的計策。你千萬不要再提賭賽的事情了我們應該同心報國。”曹真非常惶恐氣得生了病臥床不起。魏軍在渭濱駐紮下來司馬懿擔心軍心動蕩不敢讓曹真繼續帶兵。
此時，孔明再次率領大軍出祁山，重整軍隊後，魏延、陳式、杜瓊、張嶷進入帳中，跪拜請罪。孔明問：“是誰導致了軍隊的失敗？”魏延說：“是陳式不聽號令，擅自進入穀口，因此大敗。”陳式反駁說：“這是魏延教我這麽做的。”孔明嚴厲地說：“他本來是想救你，你卻反咬他一口！你們已經違反了軍令，無需再多狡辯！”於是命令武士將陳式推出斬首。不久，陳式的首級被懸掛在帳前，以示眾將。孔明沒有殺魏延，是打算留他日後有用。
處理了陳式後，孔明正商議進兵的事，忽然有細作來報，說曹真病重臥床，正在營中治療。孔明大喜，對眾將說：“如果曹真病得輕，必然會退迴長安。現在魏兵不退，肯定是他病得很重，所以留在軍中，以穩定軍心。我寫一封信，讓秦良的降兵送給曹真，他看了信，必死無疑！”於是叫來降兵，對他們說：“你們都是魏軍，父母妻子多在中原，不宜長久留在蜀中。我現在放你們迴家，怎麽樣？”眾軍都感激得流淚拜謝。孔明說：“曹子丹和我有約定。我有一封信，你們帶迴去給他，他必有重賞。”魏軍領了信，奔迴本寨，將孔明的信呈給曹真。曹真扶病而起，拆開信看，信中寫道：
“漢丞相、武鄉侯諸葛亮，致書於大司馬曹子丹：我認為作為將領，應該能進能退，能柔能剛，能弱能強。靜止時如山嶽般穩固，行動時如陰陽般難測；變化無窮如天地，充實豐富如太倉；浩渺無際如四海，炫耀燦爛如三光。要能預知天文的旱澇，先識地理的平康；察看陣勢的變化，揣摩敵人的短長。可歎你這無學的後輩，上逆天意，助篡國的反賊，在洛陽稱帝；在斜穀走殘兵，在陳倉遭雨淋；水陸都困乏，人馬都猖狂；丟棄滿地的兵器，拋下遍地的刀槍；都督心崩而膽裂，將軍鼠竄而狼忙！你無顏見關中的父老，有何麵目進入相府的廳堂！史官會秉筆直書，百姓會眾口傳揚：仲達聽到你的敗陣會心生警惕，子丹看到你的狼狽會惶恐不安！我軍兵強馬壯，大將如虎奮龍驤；我們要掃平秦川，蕩滌魏國，使之成為荒丘！”
曹真看完信後，氣憤填胸，當晚就死於軍中。司馬懿用兵車裝載他的遺體，派人送赴洛陽安葬。魏主聽到曹真已死的消息，立刻下詔催司馬懿出戰。司馬懿率領大軍前來與孔明交鋒，並提前一天下了戰書。孔明對眾將說：“曹真必死無疑了。”於是批準了“來日交鋒”的迴複，使者便離去了。孔明當晚又密授薑維計策，並吩咐關興依計行事。
第二天，孔明率領祁山的全部軍隊來到渭濱。這裏一邊是河，一邊是山，中間是平川曠野，正是一片好戰場！兩軍對峙時，都用弓箭射住對方的陣角。三通鼓響後，魏軍的中門旗開處，司馬懿出馬，眾將緊隨其後。隻見孔明端坐在四輪車上，手搖羽扇。司馬懿說：“我主上效法堯禪讓給舜的先例，相傳二帝，坐鎮中原。我們容忍你們蜀、吳二國存在的原因是我主寬慈仁厚，不想傷害百姓。你不過是南陽的一個耕夫而已，卻不懂得天命所歸，強行要侵犯我們中原之地。按理來說你們應該被消滅掉！如果你們能夠省心改過的話，就應該早點迴去守住自己的疆界，這樣我們才能形成鼎足之勢各自安好。免得生靈塗炭、百姓遭殃！到時候你們也能得以保全性命。”孔明笑著說：“我受先帝的托孤之重托怎麽敢不盡心竭力去討伐你們這些逆賊呢？！你們曹氏家族不久就會被漢朝所滅掉！你們的祖父都曾經是漢朝的臣子世世代代享受漢朝的俸祿卻不思報效國家反而助紂為虐、幫助逆賊篡奪皇位難道就不覺得羞恥嗎？！”司馬懿被孔明說得滿麵羞慚無言以對隻好說：“我和你決一勝負！如果你能贏我我就發誓不再做大將！如果你輸了的話就早點滾迴你的老家去吧我保證不會加害於你。”
孔明對司馬懿說：“你是想鬥將、鬥兵還是鬥陣法？”司馬懿迴答：“先鬥陣法。”孔明說：“那你先布陣讓我看看。”司馬懿進入中軍帳下，手執黃旗指揮，左右兩軍隨之而動，迅速排成一陣。然後他再次上馬出陣，問孔明：“你認識我的這個陣嗎？”孔明笑著說：“我軍中的末將都能布這個陣。這是‘混元一氣陣’。”司馬懿說：“那你布陣讓我看看。”孔明進入陣中，輕輕一搖羽扇，然後又走出陣前，問司馬懿：“你認識我的這個陣嗎？”司馬懿迴答：“這個‘八卦陣’，我怎麽會不認識！”孔明說：“認識就好，那你敢攻打我的這個陣嗎？”司馬懿說：“既然認識，當然敢打！”孔明說：“那你就隻管來打吧。”
司馬懿迴到自己的陣營中，叫來戴陵、張虎、樂綝三將，吩咐他們說：“孔明現在布的陣，按照休、生、傷、杜、景、死、驚、開八門來布置。你們三人可以從正東的‘生門’打入，然後往西南的‘休門’殺出，再從正北的‘開門’殺入，這樣就可以破他的陣了。你們要小心行事！”於是戴陵居中，張虎在前，樂綝在後，各自帶領三十名騎兵，從生門衝入蜀陣。兩軍呐喊聲此起彼伏，相互助威。
三人衝入蜀陣後，隻見陣勢如同連城一般，無法衝出。他們慌忙引著騎兵轉過陣腳，往西南方向衝去，但又被蜀兵用弓箭射住，依然無法衝出。陣中門戶重重疊疊，根本分不清東西南北。三將顧此失彼，隻能亂撞一氣。隻見陣內愁雲漠漠、慘霧蒙蒙，喊聲四起時魏軍一個個都被綁了起來送到中軍大帳。孔明坐在帳中看著左右將張虎、戴陵、樂綝以及九十名軍士都綁在帳下。他笑著說：“我即使捉住了你們也不足為奇！我放你們迴去見司馬懿讓他再讀兵書重新學習戰法。到時候我們再決一勝負也不遲。你們既然撿迴一條命就應該留下你們的兵器和戰馬。”說完他讓人脫去眾人的衣服用墨塗黑他們的臉讓他們步行出陣。
司馬懿看到這一幕大怒不已他迴頭對眾將說：“這樣挫敗我們的銳氣我們還有什麽臉麵迴去見中原的大臣們呢！”於是他指揮三軍奮力衝殺想要奪迴陣地。他親自拔劍在手帶領百餘名驍勇的將領催督衝殺。兩軍剛剛交會忽然蜀軍陣後鼓角齊鳴喊聲震天一彪軍從西南方向殺來原來是關興率領的援軍到了。司馬懿急忙分兵抵擋同時繼續催軍向前廝殺。然而就在這時魏兵突然大亂原來薑維率領一彪軍悄悄地殺了進來。蜀兵從三路夾攻司馬懿大驚失色急忙下令退軍。蜀兵緊追不舍一直殺到魏軍大營附近。司馬懿率領三軍拚死向南突圍才勉強衝出重圍但魏兵已經傷亡慘重十之六七都受了傷。
司馬懿敗退到渭濱南岸下寨堅守不出。孔明則率領得勝之兵迴到祁山營地。此時永安城的李嚴派遣都尉苟安押送糧草到軍中交割。但苟安喜歡喝酒在路上耽誤了時間遲到了十天。孔明得知後大怒說：“我軍中專以糧草為大事！誤了三天就該斬首！你現在誤了十天還有什麽好說的？”他喝令將苟安推出斬首。但長史楊儀勸說：“苟安是李嚴的人而且我們的錢糧大部分都來自西川。如果殺了他以後恐怕沒人敢來送糧了。”孔明聽了覺得有道理就下令免去苟安的死刑改為杖責八十後釋放。
然而苟安被責打之後心懷怨恨連夜帶著五六名親信騎兵直奔魏營投降。司馬懿接見了他並詢問了前因後果。苟安拜謝之後詳細告訴了司馬懿蜀軍的情況以及孔明的各種布置和策略。司馬懿聽後說：“雖然如此但孔明足智多謀你的話難以全信。如果你能為我立下一件大功我那時就奏請天子保舉你為上將。”苟安說：“隻要有事讓我效力我一定盡力而為。”司馬懿說：“你可以迴成都散布流言說孔明有怨恨天子的意思早晚想要篡位稱帝。讓你的主上召迴孔明就是你的功勞了。”苟安答應了下來連夜趕迴成都去見宦官並散布流言蜚語說孔明自恃功高早晚會篡奪皇位。宦官們聽了之後大驚失色立刻入宮稟報後主劉禪。後主聽後也感到十分驚訝和不安問：“這可如何是好？”宦官們建議說：“可以下詔召迴孔明到成都削去他的兵權以免他生叛逆之心。”於是後主就下了一道詔書命令孔明班師迴朝。
蔣琬從班列中走出，上奏道：“丞相自從出師以來，屢次建立大功，為何現在要宣召他迴來？”後主劉禪迴答說：“朕有機密的事情，必須與丞相麵談。”於是派遣使者帶著詔書連夜召孔明迴朝。使者直接來到祁山的大營，孔明接見後，接受詔書完畢，仰天長歎道：“主上年幼，身邊必有奸臣在作祟！我正想建功立業，為何要召迴我？我如果不迴，就是欺主。但如果遵命而退，日後恐怕再難得到這樣的機會了。”
薑維問：“如果大軍撤退，司馬懿趁機追殺，我們應該如何應對？”孔明說：“我軍撤退時，可分五路進行。今天先退這個營，例如營內原有一千兵士，就挖兩千個灶，明天挖三千個，後天挖四千個。每天退軍時，都要增加灶的數量。”楊儀不解地問：“以前孫臏捉拿龐涓時，用的是添兵減灶的計策從而取得勝利，現在丞相退兵，為何反而增加灶的數量？”孔明解釋道：“司馬懿善於用兵，他知道我軍撤退，必然會來追趕。但他心中會懷疑我有伏兵，所以他一定會到舊營地去數灶。當他看到灶的數量每天都在增加，而且又不清楚我軍到底退沒退，就會心生疑慮而不敢貿然追擊。這樣我們就可以從容撤退，不會有不應有的損失。”於是孔明下令全軍撤退。
與此同時，司馬懿估計著苟安的計策已經奏效，隻等蜀軍一退就全力追殺。然而正在他猶豫不決時，忽然有探子來報，說蜀營已經空無一人。由於深知孔明的多謀，司馬懿不敢輕易追擊，隻是親自帶著百餘名騎兵前往蜀營查看。他命令士兵數灶的數量後，便返迴了自己的營地。到了第二天，他再次命令士兵前往蜀軍昨日的營地，仔細數清灶的數量。士兵迴報說：“這個營地內的灶，比昨天又增加了不少。”司馬懿聽後對將領們說：“我原本就料到孔明足智多謀，現在看來他果然是在添兵增灶。我們如果貿然追擊，必定會中他的計策。不如暫時撤退，再作別的打算。”於是，司馬懿下令全軍撤退，不再追擊蜀軍。
孔明成功地率領蜀軍，沒有折損一兵一卒，安全地撤迴了成都。不久之後，川口的當地人向司馬懿報告說，在孔明撤軍的過程中，他們並沒有看到蜀軍增加兵力，隻是看到灶的數量在不斷增加。司馬懿聽後仰天長歎道：“孔明這是在效仿虞詡的增灶之計來迷惑我啊！論謀略我是比不過他！”於是司馬懿帶著大軍返迴了洛陽。
曹真、司馬懿二人在後麵監督人馬，命令一軍進入陳倉古道探視，迴報說蜀兵不來。又走了十天，後麵埋伏的眾將都迴來了，說蜀兵全無音信。曹真說：“連綿秋雨，棧道斷絕，蜀人怎麽會知道我們退軍呢？”司馬懿說：“蜀兵隨後就會出來。”曹真說：“你怎麽知道？”司馬懿說：“連日來天氣晴明，蜀兵不追趕，料想我們有埋伏，所以放我們遠去，等我們軍隊過盡，他們卻奪祁山了。”曹真不信。司馬懿說：“子丹如何不信？我料孔明一定從兩穀而來。我和子丹各守一穀口，十日為期。如果沒有蜀兵來，我麵塗紅粉，身穿女衣，來營中認罪。”曹真說：“如果有蜀兵來，我願將天子所賜的玉帶一條、禦馬一匹送給你。”於是分兵兩路：曹真引兵在祁山之西、斜穀口駐紮；司馬懿引軍在祁山之東、箕穀口駐紮。各自紮下營寨後，司馬懿先引一軍埋伏在山穀中，其餘的軍馬，在各要路安營。司馬懿更換衣裝，雜在眾軍之內，到處觀察各營。他忽然到一營，有一偏將仰天而抱怨說：“大雨淋了許多時候，不肯迴去，現在又在這裏停住，硬要賭賽，卻苦了官軍！”司馬懿聽到這話，迴到營中升帳，聚眾將都到帳下，把那將找出來。司馬懿斥責他說：“朝廷養軍千日，用在一時。你怎麽敢出怨言，以動搖軍心！”那人不招。司馬懿叫出他的同伴來對證，那將不能抵賴。司馬懿說：“我並非賭賽，想勝蜀兵，讓你們各人有功迴朝。你卻妄出怨言，自取罪責！”喝令武士推出斬首。不一會兒，獻上首級到帳下。眾將都感到悚然。司馬懿說：“你們眾將都要盡心防守蜀兵。聽我中軍炮響，四麵都進兵。”眾將接受命令而退下。
魏延、張嶷、陳式、杜瓊四將，帶領二萬兵，從箕穀進軍。正行之間，忽然報告參謀鄧芝到來。四將問他原因，鄧芝說：“丞相有令：如果出箕穀，要提防魏兵埋伏，不可輕進。”陳式說：“丞相用兵為什麽這麽多疑呢？我料想魏兵連遭大雨，衣甲都毀了，必然會急忙迴去，怎麽又有埋伏呢？現在我們加倍速度進軍，可獲得大勝，為什麽又叫休進？”鄧芝說：“丞相計策沒有不中的，謀劃沒有不成的，你怎麽敢違抗命令？”陳式笑著說：“丞相如果果然多謀，就不會有失街亭的事了！”魏延想起孔明以前不聽他的計策，也笑著說：“丞相如果聽我的話，直接出子午穀，這時不要說長安，連洛陽都得到了！現在他執意要出祁山，有什麽好處呢？既然叫我們進兵，現在又叫休進，為什麽號令這樣不明呢？”陳式說：“我自有五千兵，直接出箕穀，先到祁山下寨，看丞相羞也不羞！”鄧芝再三勸阻，陳式就是不聽，直接帶領五千兵出箕穀去了。鄧芝隻得飛馬報告孔明。
陳式帶著軍隊走了不到數裏路，突然聽到一聲炮響，四麵八方的伏兵都衝了出來。陳式急忙想撤退，但魏兵已經堵滿了穀口，圍得像鐵桶一樣。陳式左衝右突，無法逃脫。忽然聽到喊聲大震，一彪軍殺了進來，原來是魏延，他救了陳式，迴到穀中。原本五千的兵力，現在隻剩下四五百人，還都帶著傷。背後的魏兵還在追趕，幸好杜瓊、張嶷帶兵接應，魏兵才退去。陳式和魏延這才相信孔明的預見如神，懊悔不已。
鄧芝迴去見孔明，報告了魏延和陳式的無禮行為。孔明笑著說：“魏延一向有反叛的相貌，我知道他常有不平之意，但因為憐惜他的勇猛而任用他。久後必生患害。”正說著，忽然有流星馬報到，說陳式折了四千多人，隻剩下四五百帶傷的人馬，屯在穀中。孔明命令鄧芝再去箕穀撫慰陳式，防止他生變。同時又派馬岱、王平吩咐說：“如果斜穀有魏兵守把，你們兩人就引本部軍越山嶺，夜行晝伏，快速出祁山之左，舉火為號。”又叫來馬忠、張翼吩咐說：“你們也從山僻小路，晝伏夜行，直接出祁山之右，舉火為號，和馬岱、王平會合，共劫曹真營寨。我自會從穀中三麵攻打，魏兵可破。”四人領命分頭引兵去了。孔明又叫來關興、廖化吩咐了一番，二人受了密計，引兵而去。孔明自己則帶領精兵加速前進。正行間，又叫來吳班、吳懿授予密計，也帶兵先行。
曹真心中不信蜀兵會來，因此有些怠慢，讓軍士歇息，隻等十日無事，便可羞辱司馬懿。不覺守了七日，忽然有人報告說穀中有些小蜀兵出來。曹真命令副將秦良帶五千兵去哨探，並嚴令不許蜀兵近界。秦良領命，帶兵剛到穀口，就看見蜀兵退去。他急忙帶兵追趕，行了五六十裏，卻不見蜀兵蹤影，心中疑惑，便讓軍士下馬歇息。忽然哨馬報告說：“前麵有蜀兵埋伏。”秦良上馬查看時，隻見山中塵土大起，急忙讓軍士提防。不一會兒，四壁廂喊聲大震，前麵吳班、吳懿帶兵殺出，背後關興、廖化帶兵殺來。左右是山，都沒有逃路。山上的蜀兵大喊：“下馬投降者免死！”魏兵大半都投降了。秦良死戰不降，被廖化一刀斬於馬下。孔明把降兵拘禁在後軍，卻將魏兵的衣甲給五千蜀兵穿上，扮作魏兵，讓關興、廖化、吳班、吳懿四將引著，直奔曹真寨而來。他們先派報馬入寨說：“隻有些小蜀兵，已經都被趕走了。”曹真大喜。忽然又報告說司馬都督差心腹人到了。曹真叫進來問情況，那人報告說：“現在都督用埋伏計殺了蜀兵四千多人。司馬都督讓我告訴將軍您不要將賭賽放在心上，務必要用心提防。”曹真說：“我這裏並沒有一個蜀兵。”於是打發來人迴去。忽然又報告說秦良帶兵迴來了曹真親自出帳迎接他。等到迴到營寨時卻有人報告說前後兩把火起。曹真急忙迴寨後看時關興、廖化、吳班、吳懿四將已經指揮蜀軍就營前殺了進來。馬岱、王平從後麵殺來馬忠、張翼也帶兵殺到。魏軍措手不及各自逃生。眾將保護著曹真望東而逃背後蜀兵緊緊追趕。曹真正在狂奔忽然喊聲大震一彪軍又殺了過來。曹真嚇得膽戰心驚定睛一看原來是司馬懿。司馬懿大戰一場蜀兵才退去。曹真得以逃脫羞愧難當。司馬懿說：“諸葛亮奪了祁山地勢我們不能在這裏久留應該去渭濱安營再作打算。”曹真問：“仲達你怎麽知道我遭此大敗呢？”司馬懿迴答說：“我看到來人報告說你說並無一個蜀兵我就料到孔明會暗中前來劫寨因此得知所以前來接應。現在果然中了他的計策。你千萬不要再提賭賽的事情了我們應該同心報國。”曹真非常惶恐氣得生了病臥床不起。魏軍在渭濱駐紮下來司馬懿擔心軍心動蕩不敢讓曹真繼續帶兵。
此時，孔明再次率領大軍出祁山，重整軍隊後，魏延、陳式、杜瓊、張嶷進入帳中，跪拜請罪。孔明問：“是誰導致了軍隊的失敗？”魏延說：“是陳式不聽號令，擅自進入穀口，因此大敗。”陳式反駁說：“這是魏延教我這麽做的。”孔明嚴厲地說：“他本來是想救你，你卻反咬他一口！你們已經違反了軍令，無需再多狡辯！”於是命令武士將陳式推出斬首。不久，陳式的首級被懸掛在帳前，以示眾將。孔明沒有殺魏延，是打算留他日後有用。
處理了陳式後，孔明正商議進兵的事，忽然有細作來報，說曹真病重臥床，正在營中治療。孔明大喜，對眾將說：“如果曹真病得輕，必然會退迴長安。現在魏兵不退，肯定是他病得很重，所以留在軍中，以穩定軍心。我寫一封信，讓秦良的降兵送給曹真，他看了信，必死無疑！”於是叫來降兵，對他們說：“你們都是魏軍，父母妻子多在中原，不宜長久留在蜀中。我現在放你們迴家，怎麽樣？”眾軍都感激得流淚拜謝。孔明說：“曹子丹和我有約定。我有一封信，你們帶迴去給他，他必有重賞。”魏軍領了信，奔迴本寨，將孔明的信呈給曹真。曹真扶病而起，拆開信看，信中寫道：
“漢丞相、武鄉侯諸葛亮，致書於大司馬曹子丹：我認為作為將領，應該能進能退，能柔能剛，能弱能強。靜止時如山嶽般穩固，行動時如陰陽般難測；變化無窮如天地，充實豐富如太倉；浩渺無際如四海，炫耀燦爛如三光。要能預知天文的旱澇，先識地理的平康；察看陣勢的變化，揣摩敵人的短長。可歎你這無學的後輩，上逆天意，助篡國的反賊，在洛陽稱帝；在斜穀走殘兵，在陳倉遭雨淋；水陸都困乏，人馬都猖狂；丟棄滿地的兵器，拋下遍地的刀槍；都督心崩而膽裂，將軍鼠竄而狼忙！你無顏見關中的父老，有何麵目進入相府的廳堂！史官會秉筆直書，百姓會眾口傳揚：仲達聽到你的敗陣會心生警惕，子丹看到你的狼狽會惶恐不安！我軍兵強馬壯，大將如虎奮龍驤；我們要掃平秦川，蕩滌魏國，使之成為荒丘！”
曹真看完信後，氣憤填胸，當晚就死於軍中。司馬懿用兵車裝載他的遺體，派人送赴洛陽安葬。魏主聽到曹真已死的消息，立刻下詔催司馬懿出戰。司馬懿率領大軍前來與孔明交鋒，並提前一天下了戰書。孔明對眾將說：“曹真必死無疑了。”於是批準了“來日交鋒”的迴複，使者便離去了。孔明當晚又密授薑維計策，並吩咐關興依計行事。
第二天，孔明率領祁山的全部軍隊來到渭濱。這裏一邊是河，一邊是山，中間是平川曠野，正是一片好戰場！兩軍對峙時，都用弓箭射住對方的陣角。三通鼓響後，魏軍的中門旗開處，司馬懿出馬，眾將緊隨其後。隻見孔明端坐在四輪車上，手搖羽扇。司馬懿說：“我主上效法堯禪讓給舜的先例，相傳二帝，坐鎮中原。我們容忍你們蜀、吳二國存在的原因是我主寬慈仁厚，不想傷害百姓。你不過是南陽的一個耕夫而已，卻不懂得天命所歸，強行要侵犯我們中原之地。按理來說你們應該被消滅掉！如果你們能夠省心改過的話，就應該早點迴去守住自己的疆界，這樣我們才能形成鼎足之勢各自安好。免得生靈塗炭、百姓遭殃！到時候你們也能得以保全性命。”孔明笑著說：“我受先帝的托孤之重托怎麽敢不盡心竭力去討伐你們這些逆賊呢？！你們曹氏家族不久就會被漢朝所滅掉！你們的祖父都曾經是漢朝的臣子世世代代享受漢朝的俸祿卻不思報效國家反而助紂為虐、幫助逆賊篡奪皇位難道就不覺得羞恥嗎？！”司馬懿被孔明說得滿麵羞慚無言以對隻好說：“我和你決一勝負！如果你能贏我我就發誓不再做大將！如果你輸了的話就早點滾迴你的老家去吧我保證不會加害於你。”
孔明對司馬懿說：“你是想鬥將、鬥兵還是鬥陣法？”司馬懿迴答：“先鬥陣法。”孔明說：“那你先布陣讓我看看。”司馬懿進入中軍帳下，手執黃旗指揮，左右兩軍隨之而動，迅速排成一陣。然後他再次上馬出陣，問孔明：“你認識我的這個陣嗎？”孔明笑著說：“我軍中的末將都能布這個陣。這是‘混元一氣陣’。”司馬懿說：“那你布陣讓我看看。”孔明進入陣中，輕輕一搖羽扇，然後又走出陣前，問司馬懿：“你認識我的這個陣嗎？”司馬懿迴答：“這個‘八卦陣’，我怎麽會不認識！”孔明說：“認識就好，那你敢攻打我的這個陣嗎？”司馬懿說：“既然認識，當然敢打！”孔明說：“那你就隻管來打吧。”
司馬懿迴到自己的陣營中，叫來戴陵、張虎、樂綝三將，吩咐他們說：“孔明現在布的陣，按照休、生、傷、杜、景、死、驚、開八門來布置。你們三人可以從正東的‘生門’打入，然後往西南的‘休門’殺出，再從正北的‘開門’殺入，這樣就可以破他的陣了。你們要小心行事！”於是戴陵居中，張虎在前，樂綝在後，各自帶領三十名騎兵，從生門衝入蜀陣。兩軍呐喊聲此起彼伏，相互助威。
三人衝入蜀陣後，隻見陣勢如同連城一般，無法衝出。他們慌忙引著騎兵轉過陣腳，往西南方向衝去，但又被蜀兵用弓箭射住，依然無法衝出。陣中門戶重重疊疊，根本分不清東西南北。三將顧此失彼，隻能亂撞一氣。隻見陣內愁雲漠漠、慘霧蒙蒙，喊聲四起時魏軍一個個都被綁了起來送到中軍大帳。孔明坐在帳中看著左右將張虎、戴陵、樂綝以及九十名軍士都綁在帳下。他笑著說：“我即使捉住了你們也不足為奇！我放你們迴去見司馬懿讓他再讀兵書重新學習戰法。到時候我們再決一勝負也不遲。你們既然撿迴一條命就應該留下你們的兵器和戰馬。”說完他讓人脫去眾人的衣服用墨塗黑他們的臉讓他們步行出陣。
司馬懿看到這一幕大怒不已他迴頭對眾將說：“這樣挫敗我們的銳氣我們還有什麽臉麵迴去見中原的大臣們呢！”於是他指揮三軍奮力衝殺想要奪迴陣地。他親自拔劍在手帶領百餘名驍勇的將領催督衝殺。兩軍剛剛交會忽然蜀軍陣後鼓角齊鳴喊聲震天一彪軍從西南方向殺來原來是關興率領的援軍到了。司馬懿急忙分兵抵擋同時繼續催軍向前廝殺。然而就在這時魏兵突然大亂原來薑維率領一彪軍悄悄地殺了進來。蜀兵從三路夾攻司馬懿大驚失色急忙下令退軍。蜀兵緊追不舍一直殺到魏軍大營附近。司馬懿率領三軍拚死向南突圍才勉強衝出重圍但魏兵已經傷亡慘重十之六七都受了傷。
司馬懿敗退到渭濱南岸下寨堅守不出。孔明則率領得勝之兵迴到祁山營地。此時永安城的李嚴派遣都尉苟安押送糧草到軍中交割。但苟安喜歡喝酒在路上耽誤了時間遲到了十天。孔明得知後大怒說：“我軍中專以糧草為大事！誤了三天就該斬首！你現在誤了十天還有什麽好說的？”他喝令將苟安推出斬首。但長史楊儀勸說：“苟安是李嚴的人而且我們的錢糧大部分都來自西川。如果殺了他以後恐怕沒人敢來送糧了。”孔明聽了覺得有道理就下令免去苟安的死刑改為杖責八十後釋放。
然而苟安被責打之後心懷怨恨連夜帶著五六名親信騎兵直奔魏營投降。司馬懿接見了他並詢問了前因後果。苟安拜謝之後詳細告訴了司馬懿蜀軍的情況以及孔明的各種布置和策略。司馬懿聽後說：“雖然如此但孔明足智多謀你的話難以全信。如果你能為我立下一件大功我那時就奏請天子保舉你為上將。”苟安說：“隻要有事讓我效力我一定盡力而為。”司馬懿說：“你可以迴成都散布流言說孔明有怨恨天子的意思早晚想要篡位稱帝。讓你的主上召迴孔明就是你的功勞了。”苟安答應了下來連夜趕迴成都去見宦官並散布流言蜚語說孔明自恃功高早晚會篡奪皇位。宦官們聽了之後大驚失色立刻入宮稟報後主劉禪。後主聽後也感到十分驚訝和不安問：“這可如何是好？”宦官們建議說：“可以下詔召迴孔明到成都削去他的兵權以免他生叛逆之心。”於是後主就下了一道詔書命令孔明班師迴朝。
蔣琬從班列中走出，上奏道：“丞相自從出師以來，屢次建立大功，為何現在要宣召他迴來？”後主劉禪迴答說：“朕有機密的事情，必須與丞相麵談。”於是派遣使者帶著詔書連夜召孔明迴朝。使者直接來到祁山的大營，孔明接見後，接受詔書完畢，仰天長歎道：“主上年幼，身邊必有奸臣在作祟！我正想建功立業，為何要召迴我？我如果不迴，就是欺主。但如果遵命而退，日後恐怕再難得到這樣的機會了。”
薑維問：“如果大軍撤退，司馬懿趁機追殺，我們應該如何應對？”孔明說：“我軍撤退時，可分五路進行。今天先退這個營，例如營內原有一千兵士，就挖兩千個灶，明天挖三千個，後天挖四千個。每天退軍時，都要增加灶的數量。”楊儀不解地問：“以前孫臏捉拿龐涓時，用的是添兵減灶的計策從而取得勝利，現在丞相退兵，為何反而增加灶的數量？”孔明解釋道：“司馬懿善於用兵，他知道我軍撤退，必然會來追趕。但他心中會懷疑我有伏兵，所以他一定會到舊營地去數灶。當他看到灶的數量每天都在增加，而且又不清楚我軍到底退沒退，就會心生疑慮而不敢貿然追擊。這樣我們就可以從容撤退，不會有不應有的損失。”於是孔明下令全軍撤退。
與此同時，司馬懿估計著苟安的計策已經奏效，隻等蜀軍一退就全力追殺。然而正在他猶豫不決時，忽然有探子來報，說蜀營已經空無一人。由於深知孔明的多謀，司馬懿不敢輕易追擊，隻是親自帶著百餘名騎兵前往蜀營查看。他命令士兵數灶的數量後，便返迴了自己的營地。到了第二天，他再次命令士兵前往蜀軍昨日的營地，仔細數清灶的數量。士兵迴報說：“這個營地內的灶，比昨天又增加了不少。”司馬懿聽後對將領們說：“我原本就料到孔明足智多謀，現在看來他果然是在添兵增灶。我們如果貿然追擊，必定會中他的計策。不如暫時撤退，再作別的打算。”於是，司馬懿下令全軍撤退，不再追擊蜀軍。
孔明成功地率領蜀軍，沒有折損一兵一卒，安全地撤迴了成都。不久之後，川口的當地人向司馬懿報告說，在孔明撤軍的過程中，他們並沒有看到蜀軍增加兵力，隻是看到灶的數量在不斷增加。司馬懿聽後仰天長歎道：“孔明這是在效仿虞詡的增灶之計來迷惑我啊！論謀略我是比不過他！”於是司馬懿帶著大軍返迴了洛陽。