虽然赤壁之战以孙刘联军的胜利收场，但他们的兵力却不足以反攻北方。就其结果来说，天下被曹操，孙权，还有刘备三位英雄割据，逐渐形成了三国鼎立的时代。
建安十九年，当刘备破刘璋、攻克成都后不久，曹操也攻占了汉中。汉中与成都唇齿相依，刘备若不控制汉中，他的京师成都的安全就时刻要受到曹军的威胁。因此刘备于建安二十二年入汉中，进屯汉中西面的门户阳平关(今陕西勉县西)，与曹军守将夏侯渊争夺汉中，但两军相持一年多，互有胜负。
建安二十三年，刘备复率蜀汉大军进击汉中，与张辽守备的阳平一线酣战连年而未有突破性进展。
建安二十四年，刘备听从诸葛亮的谋划，率军强渡沔水，直插定军山，占据了定军山有利的地形，曹操将先前在战役中立下了许多战功的司马懿和夏侯渊配置上战线，对付在定军山的刘备军，定军山之战就此打响。
刘备以诸葛亮总理益州后方兵粮补给，以征虏将军巴西太守张飞、平西将军马超等率吴兰、雷铜等将，先进攻下辨;刘备与法正率翊军将军赵云、讨虏将军黄忠、牙门将军魏延等，向汉中进军。
这时，曹操已进爵为魏王，以征西将军夏侯渊和军师司马懿驻守阳平关，平寇将军徐晃驻军马鸣阁道，荡寇将军张郃守广石。
二月，张飞进攻固山，扬言要断司马懿军后路。司马懿令手下邓艾率军奇袭张飞、吴兰。吴兰战败，被斩杀。张飞、马超引兵退走。
四月，刘备攻马鸣，派将军陈式断绝马鸣阁道。魏军徐晃率兵截击，陈式军堕落山谷伤亡众多。不久，马鸣阁道为刘备军攻克。刘备随即进攻广石及阳平关，司马懿令夏侯渊与徐晃、张郃集兵抗击，刘备屡攻不克，遂急书益州增兵。
诸葛亮迅速调集益州兵力，亲自率军前往汉中，增援刘备。
建安二十五年正月，刘备久攻阳平关仍未克，乃引军南渡汉水，于定军山前扎营。夏侯渊率兵前来争山，筑围与刘备军相峙，自率轻兵守南围，以张郃守东围。刘备军乘夜先攻东围，张郃军首战不利，渊分兵助郃。
刘备用诸葛亮计策，命黄忠数次鼓噪而不攻，使夏侯渊松懈戒备，而后突然进攻南围，摧锋进击，势不可挡，渊军大败，司马懿急忙率军接应，护着夏侯渊退回了阳平关。
次日，刘备欲再渡汉水攻阳平关。魏军诸将以为众寡不敌，欲以水为阵阻击刘备军。司马懿说道:“此示弱而不足挫敌，非算也。不如远水为阵，引而致之，半渡而后击之，备可破也。“可诸葛亮见魏军退后远水布阵，心生迟疑而不敢渡江。
三月，魏王曹操收到司马懿的书信，担忧汉中危急，自长安出斜谷道，亲临汉中指挥作战。诸葛亮集中兵力，扼险据守，不与交锋，龟缩不出，拖延时间，消耗魏军的士气。
魏军与刘备军对峙月余，魏军士卒逃亡甚多，军粮接应不上，士气低落。
五月，曹操以“鸡肋“为口令放弃汉中，撤军北还。而是司马懿自己，也因为接触和了解曹操的忧愁，而感觉到自己内心深处的某个角落逐渐有了转变。
撤军前夕，魏军营帐之中。
司马懿难以置信地问道：“大王，这怎么可能？杨修他......？”
双鬓有些斑白的曹操摆摆手说道：“没想到，就连擅长智略的你也会被同僚的才情所拘束……在悠久的历史当中，不知好歹的聪明人往往死得最快。你.....懂了吗？”
“臣.....臣明白了。”
曹操看着远处的汉中城，感慨地说道：“戎马不解鞍，铠甲不离旁。一年年，兴师征战。一年年，无功而返。孤，今年65喽。神龟虽寿，犹有竟时。老骥伏枥，志在千里......”
司马懿没有说话，深施一礼缓缓地退出了大帐。再回到了自己营帐中时，情不自禁笑着说道：“有意思，这就是所谓的茅塞顿开吧！哈……哈哈哈！！！”
七月，刘备自立汉中王，于沔阳旧州铺筑坛，陈兵列众，马超等46人上书东汉朝廷，请立刘备为王。群臣陪位，读祭讫，戴上王冠，就王位。以魏延为镇远将军、汉中太守，率兵屯守汉中。从此，汉中遂成为蜀汉的北大门、诸葛亮伐魏的根据地。
