孔明接獲孫權書信，正準備再出兵攻伐時，趙雲的兒子趙統、趙廣，哭見孔明，報說趙雲昨夜病死了，孔明非常傷心。
　　孔明再上《出師表》，劉禪看了，大受感動，下令孔明出師。孔明起兵三十萬，以魏延為先鋒，直奔陳倉道口。
　　曹真令王雙為先鋒，曹睿見王雙十分勇武，便賞給他錦袍金甲。
　　蜀軍連攻陳倉二十餘天卻無法攻下，王雙又領兵扎城外，兩軍交鋒。王雙連傷蜀軍幾員大將。姜維獻計去襲擊祁山，孔明大喜，便停攻陳倉。
　　曹真接到姜維的密信，說他願意投降立功贖罪，約定以燒糧草為暗號。曹真叫費耀領兵五萬去斜谷道捉孔明。
　　費耀領兵五萬，進了斜谷，趕了蜀軍一天一夜，十分疲勞，剛歇下埋鍋造飯，忽然被蜀軍包圍。費耀見已難脫身，便自殺了。
　　魏主得到這消息，十分驚慌，忙召司馬懿問如何擊退蜀兵。司馬懿說︰「蜀軍搬運糧草困難，目前我軍只宜堅守，蜀軍糧盡自退。」
　　魏主按司馬懿的意見，令曹真用心防守，不要輕易進攻。郭淮又令王雙常在小路巡邏，使蜀軍不敢運糧。孫禮又獻計率軍偽裝運糧，車上裝些乾柴、硫磺，誘蜀軍前來劫糧，再發兵突擊，即可獲大勝，曹真說︰「此計甚妙。」
　　孔明看破了魏軍的陰謀，便將計就計令馬岱去燒糧車，馬忠、張嶷去對付伏兵，吳班、吳懿截殺魏兵，關興、張苞劫魏兵營寨。
　　當夜二更時分，孔明在祁山高處見糧車起火，各路蜀軍齊出，魏軍大敗。
　　魏兵從此退入曹真大寨，再也不敢出戰。
　　孔明見軍中斷糧，乘勝下令退兵。並密令魏延在蜀軍撤退時殺了王雙。蜀兵一夜撤走，只剩一座空營。
　　曹真失去戰機，非常後悔，竟生起病來，便到洛陽養病去了。
　　魏延按孔明密計，連夜撤回漢中。王雙得知，急忙領兵來追，眼看就要追上，忽有人來報營寨失火，王雙急忙回馬來救，剛走上山坡，被魏延一刀砍於馬下，魏兵無了主將便都四散逃走了。
　　孫權見孔明打敗了曹真，斬了王雙，便想乘機伐魏。張昭建議孫權先做皇帝。孫權便在武昌南郊登壇即位，改黃武八年為黃龍元年，立孫登為太子。
　　孫權剛做了皇帝，又想伐魏。張昭奏請孫權派人入川與孔明結盟，合兵滅魏，共分天下。孫權依了張昭的建言。
　　劉禪見過吳國使節，派人去漢中詢問孔明的意見。孔明說可派人帶禮去東吳祝賀，請東吳派陸遜伐魏，蜀國出兵攻長安。劉禪都照孔明的意見做了。
　　陸遜說︰「這是諸葛亮的陰謀。不過我軍可以虛張聲勢，假裝起兵，待蜀國打敗了魏國，我軍再乘虛進攻中原。」孫權認為此計甚好。
　　孔明乘陳倉守將郝昭病危，帶關興、張苞日夜急行，拿下了陳倉。又令姜維、魏延乘機攻下散關，建威城，引大軍再出祁山。
　　曹睿怕東吳進攻魏國，忙召司馬懿商議軍情。司馬懿說眼下只須防蜀國不必防吳國。魏主令他與孔明決戰。
　　孔明派姜維攻武都，王平去攻陰平。司馬懿令郭淮、孫禮去蜀軍背後襲擊，二人率軍正在趕路，探馬突然來報說︰「武都、陰平已被蜀軍奪去了。」二人不覺驚慌失措。
　　司馬懿再令張、戴陵去劫蜀營，結果孔明早有準備，魏兵大敗而回。劉禪知孔明連勝魏軍，便又下詔恢復孔明丞相之職。
　　司馬懿堅守不出。孔明又想出一計，以退為進，半月退兵一次，待孔明退到第三次時，張怕失掉打孔明的機會，要求出戰。司馬懿令張、戴陵領兵先追。
　　關興等人大戰張、戴陵，魏軍將要兵敗之時，司馬懿領軍來救，姜維、廖化卻乘機劫了魏營，魏軍大敗。
　　孔明正要再與司馬懿一戰，張苞卻在戰鬥中摔下懸崖死了。孔明損失了一員大將，不由得放聲大哭，口吐鮮血，昏倒在地。急忙傳令連夜秘密撤往漢中。等司馬懿得知之時，蜀軍已撤走了五日。