建興六年（228年）春，諸葛亮事先揚聲走斜穀道取郿，
讓趙雲、鄧芝設疑兵吸引曹真重兵，自己率大軍攻祁山。
隴右的南安、天水和安定三郡反魏附蜀，關中震響。魏明帝西鎮長安，
命張合率領步騎五萬人前往，大破馬謖於街亭。
而同時趙雲寡不敵眾，失利於箕穀。
諸葛亮乃拔西縣千餘家返回漢中。第一次北伐失敗。
諸葛亮上疏請求自貶三等，蜀後主以諸葛亮為右將軍，行丞相事，所總統如前。
同年冬，諸葛亮趁魏兵東下，關中虛弱，趁機北伐，
出兵散關（今陝西省寶雞市西南）圍陳倉（今陝西省寶雞市東），
為魏將郝昭所拒，諸葛亮勸降不成，而又糧草不繼，不得已退還漢中。
魏將王雙來追，被斬。
建興七年（229年）春，諸葛亮遣陳式攻武都（今甘肅省成縣周邊）、
陰平（今甘肅省文縣周邊）二郡。雍州刺史郭淮引兵救之，
亮自出至建威（今甘肅省西和縣西），郭淮退，遂得二郡。
建興八年（230年）秋，魏軍三路進攻漢中，
司馬懿走西城（今陝西省安康市西北），張合走子午穀，曹真走斜穀。
諸葛亮駐軍於城固（今陝西省城固縣東）、赤阪（今陝西省洋縣東二十裡）。
時大雨三十餘天，魏軍撤退。同年，諸葛亮使魏延、吳懿西入羌中，
大破魏後將軍費曜（瑤）、雍州刺史郭淮於陽溪（南安郡內，
當在今甘肅省武山西南一帶）。
建興九年（231年）二月，諸葛亮率大軍攻祁山，始以木牛運。
時曹真病重，司馬懿都督關中諸將出拒。
諸葛亮割麥於上邽（今甘肅省天水縣）。
司馬懿追亮至鹵城（今甘肅省天水市與甘穀之間），
掘營自守，有“畏蜀如畏虎”之譏。
同年五月，諸葛亮使魏延、高翔、吳班赴拒，大破司馬懿，
漢軍獲甲首三千級，玄鎧五千領，角弩三千一百張，於是司馬懿退還保營。
《晉書》則記魏軍卸甲輕裝，日夜兼程，在漢陽與諸葛亮相遇，
司馬懿派將軍牛金率輕騎做餌，諸葛亮退兵至祁山，屯兵鹵城，
據南北二山，堵水築圍牆。魏軍攻破，大破蜀軍，俘獲斬首數萬。
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