太和四年(公元230年)七月，魏国大司马(注1)曹真上表，说蜀军屡次侵犯边境，愿从斜谷进兵讨伐蜀汉。如果能分兵几路同时攻打，则必然能有所斩获，可望一劳永逸地解决西蜀。曹睿同意后，命令大将军司马懿逆汉水而上，其他人则纷纷取道子午谷武威(原文如此，但武威远在西凉，多半是武都之误)等地，要多路共同伐蜀。陈群当时就不同意，认为这个想法太乐观："当年太祖(曹操)攻打张鲁时，一路收割豆麦来充军粮，仍然弄得军粮匮乏。如今这个条件都没有，何况斜谷道路险要，从那里转运则必然会招致蜀军的劫掠，多留兵守卫粮草就会缺人打仗，不能不三思而后行啊。"曹睿把这个意见告诉了曹真，曹真又建议从子午谷进攻。陈群一看，这不是换汤不换药嘛，看来曹真是铁了心要动兵了。见事情无法挽回，他再次发表了一通意见，不过主要是对进兵的战术看法了。曹真就根据这些建议，出兵。
诸葛亮听说魏军来势汹汹，先在险关要路布置人马严阵以待，又命令江州的李严(诸葛亮一出祁山时，就已经命令李严移驻江州这个重要的后勤基地)率领两万人马北上汉中增加防务力量。李严人没来，这一番部署也没能等到对手。曹真因为老天不开眼连降三十多天大雨，栈道多有损坏而无法动弹。司马懿郭淮等人虽然有所动作，但曹真这个大头不动，他们也难有大的作为。魏国重臣华歆杨阜王肃(王朗的儿子)等等纷纷上表，说此行无利可图请曹睿下旨收兵。曹睿在军事上并不糊涂，九月命令曹真撤兵。
东吴的孙权看到曹魏的主力向西蜀而动，立刻又开始动合肥的脑筋。扬州地区的新任首脑征东将军满宠于是集中兖州豫州的人马到扬州准备应战。看到合肥不好对付，东吴又撤了兵，于是魏国的朝廷也命令兖州豫州的兵将回去。满宠不同意："敌人大动干戈却这么回去了，肯定是想骗我们撤兵后在卷土重来，现在不能撤兵。"十几天后，吴军果然卷土重来，但当然打不下有准备的合肥，只好真的撤了兵。吴蜀对曹魏攻势的最大缺陷，就是都想等便宜。魏国主力在东则蜀攻陈仓，魏国主力在西则吴攻合肥。然而从战略上讲，这么做是魏国出牌吴蜀跟牌，连掷几把色子的机会都没有，主动权一直在魏国的手里。魏国的战略也很明确，就是避免两线作战，东攻则西守，西攻则东守，然后静待有利的时机将吴蜀中的一个先吃掉，再收拾下一个。
太和五年(公元231年)二月，吴国将军卫温诸葛直经过一年的航行，终于回到了吴国。海道艰辛，他们也仅仅到达夷州(台湾)，朱崖(海南)及亶洲(日本)根本没能去成。这一路因为水土不服造成士兵中疫病流行，去的一万多士兵百分之**十都"碧海处处埋忠骨"，而这两个人也仅仅迁回了几千土著居民。看到入不敷出，孙权大失所望之余恼羞成怒，以劳而无功损兵折将的罪名，将这两人处斩。作为大陆和台湾的第一次官方往来，卫温诸葛直的大名是小学历史书中都有记载的，却得到了如此的悲惨下场，唉。这里可以再次看到孙权的为人，精于查对手的失误而疏于检自己的过错。这时的孙权已经开始走下坡路，名副其实的"老糊涂"了。
与此同时，诸葛亮再次伐魏，以他发明的木牛流马(方便的独轮手推车)运送军粮到前线，再次出兵祁山(注2)。这个时候魏国"西北野战军"司令员曹真病重，曹睿从荆州将"中原野战军"司令员司马懿招到洛阳后委以重任。然而这一战的战术细节，大概是诸葛亮历次北伐中争议最大的一战，其直接原因就是汉晋春秋与晋书宣帝纪的记载截然不同。首先，将其原文列举如下，汉晋春秋：亮围祁山，招鲜卑轲比能，比能等至故北地石城以应亮。於是魏大司马曹真有疾，司马宣王自荆州入朝，魏明帝曰：“西方事重，非君莫可付者。”乃使西屯长安，督张郃、费曜、戴陵、郭淮等。宣王使曜、陵留精兵四千守上邽，馀众悉出，西救祁山。郃欲分兵驻雍、郿，宣王曰：“料前军能独当之者，将军言是也；若不能当而分为前后，此楚之三军所以为黥布禽也。”遂进。亮分兵留攻，自逆宣王于上邽。郭淮、费曜等徼亮，亮破之，因大芟刈其麦，与宣王遇于上邽之东，敛兵依险，军不得交，亮引而还。宣王寻亮至于卤城。张郃曰：“彼远来逆我，请战不得，谓我利在不战，欲以长计制之也。且祁山知大军以在近，人情自固，可止屯於此，分为奇兵，示出其后，不宜进前而不敢偪，坐失民望也。今亮县军食少，亦行去矣。”宣王不从，故寻亮。既至，又登山掘营，不肯战。贾栩、魏平数请战，因曰：“公畏蜀如虎，奈天下笑何！”宣王病之。诸将咸请战。五月辛巳，乃使张郃攻无当监何平於南围，自案中道向亮。亮使魏延、高翔、吴班赴拒，大破之，获甲首三千级，玄铠五千领，角弩三千一百张，宣王还保营。
晋书宣帝纪：诸葛亮寇天水，围将军贾嗣、魏平于祁山。天子曰：“西方有事，非君莫可付者。”乃使帝西屯长安，都督雍、梁二州诸军事，统车骑将军张郃、后将军费曜、征蜀护军戴凌、雍州刺史郭淮等讨亮。张郃劝帝分军往雍、郿为后镇，帝曰：“料前军独能当之者，将军言是也。若不能当，而分为前后，此楚之三军所以为黥布禽也。”遂进军隃麋。亮闻大军且至，乃自帅众将芟上邽之麦。诸将皆惧，帝曰：“亮虑多决少，必安营自固，然后芟麦。吾得二日兼行足矣。”于是卷甲晨夜赴之。亮望尘而遁。帝曰：“吾倍道疲劳，此晓兵者之所贪也。亮不敢据渭水，此易与耳。”进次汉阳，与亮相遇，帝列阵以待之。使将牛金轻骑饵之，兵才接而亮退，追至祁山。亮屯卤城，据南北二山，断水为重围。帝攻拔其围，亮宵遁。追击，破之，俘斩万计。
后世的史家多以汉晋春秋的记载为准，但对晋书的记载却没有什么有力的反驳。其中的主要争议，就是战术胜败，"获甲首三千级，玄铠五千领，角弩三千一百张"与追击，破之，俘斩万计"的矛盾。其实，二者并不直接矛盾，因为汉晋记载的战斗发生在五月，而晋书中的记载发生在七月诸葛退兵。张合被伏兵射杀则记载于晋书天文志，晋书并没有一味掩盖司马懿的失利。晋书为唐代房玄龄所编，而唐朝时无论是官方还是唐太宗李世民本人