众将听说孔明不追击魏兵，都进入营帐进谏：“魏兵被大雨困扰，无法扎营，所以退军，这正是乘势追击的好时机。丞相为何不追呢？”孔明解释道：“司马懿擅长用兵，如今他们退军必定设有埋伏。我们要是追击，就正中他的计谋。不如放他们远去，我们分兵直接从斜谷出兵夺取祁山，让魏人难以提防。”众将又问：“夺取长安有其他路径，丞相为何只选择祁山呢？”孔明说：“祁山是长安的咽喉要地。陇西各郡若有兵马前来，必定经过此地。而且祁山前临渭水之滨，后靠斜谷，左右进出都可以设下伏兵，是用兵的好地方。所以我想先夺取此地，占据地利优势。”众将听后，都对孔明的见解心悦诚服。孔明于是命令魏延、张嶷、杜琼、陈式从箕谷出兵，马岱、王平、张翼、马忠从斜谷出兵，都到祁山会合。安排妥当后，孔明亲自率领大军，让关兴、廖化担任先锋，随后进发。
曹真和司马懿在后面监督部队，派一支军队到陈仓古道侦察，回报说蜀兵没有追来。又过了十天，后面负责埋伏的众将都回来了，说蜀兵毫无动静。曹真说：“连绵秋雨，栈道都断绝了，蜀人怎么会知道我们退军呢？”司马懿说：“蜀兵随后就会追来。”曹真问：“你怎么知道？”司马懿分析道：“这几天天气晴朗，蜀兵却不追赶，想必是料到我们设有伏兵，所以故意放我们远去。等我们的军队全部通过，他们就会去夺取祁山。”曹真对此表示怀疑。司马懿接着说：“子丹，你为何不信呢？我料定孔明必定从两谷而来。我和你各守一个谷口，以十天为期限。如果没有蜀兵来，我就涂红粉、穿女衣，到你的营中请罪。”曹真说：“如果有蜀兵来，我就把天子赏赐的玉带一条、御马一匹送给你。”于是两人分兵两路：曹真领兵驻扎在祁山以西的斜谷口，司马懿领兵驻扎在祁山以东的箕谷口。各自安营扎寨完毕后，司马懿先率领一支军队埋伏在山谷中，其余的军马则在各条要道安营。司马懿还换上普通士兵的服装，混杂在众人之中，巡视各个营寨。忽然来到一个营寨，听到一个偏将仰天长叹，抱怨道：“大雨下了这么久，不让我们回去，现在又在这里停留，还要强行赌赛，这不是让官兵受苦吗！”司马懿听到这番话，回到营寨升帐，把众将都召集到帐下，找出那个抱怨的偏将。司马懿怒斥道：“朝廷供养军队多年，就是为了关键时刻能派上用场。你怎敢口出怨言，扰乱军心！”那人不肯承认。司马懿叫出他的同伴对质，那将无法抵赖。司马懿说：“我并非为了赌赛，而是想要战胜蜀兵，让你们每个人都能立功回朝。你却胡乱抱怨，是自找罪过！”喝令武士将他推出斩首。不一会儿，偏将的首级被献到帐下，众将都吓得战战兢兢。司马懿说：“你们各位将领都要尽心防备蜀兵。听到我中军的炮响，就四面一起进攻。”众将领命退下。
魏延、张嶷、陈式、杜琼四位将领，率领两万兵马，从箕谷进军。正行进间，忽然报告说参谋邓芝来了。四将询问原因，邓芝说：“丞相有令：如果从箕谷出兵，要提防魏兵埋伏，不可轻易前进。”陈式说：“丞相用兵为何如此多疑？我料想魏兵接连遭遇大雨，衣甲都损坏了，必然急于回去，怎么还会有埋伏呢？如今我们的军队加速前进，定能大获全胜，为何又下令不许前进？”邓芝说：“丞相的计策万无一失，谋划必定成功，你怎敢违抗命令？”陈式笑着说：“丞相要是真的足智多谋，就不会有街亭之失了！”魏延想起孔明以前不听从他的计策，也笑着说：“丞相要是听我的，直接从子午谷出兵，现在别说长安，连洛阳都能拿下了！如今执意要从祁山出兵，有什么好处呢？既然下令进兵，现在又不让前进，号令为何如此不明确！”陈式说：“我自己有五千兵马，直接从箕谷出兵，先到祁山下寨，看看丞相羞不羞愧！”邓芝再三阻拦，陈式就是不听，径自率领五千兵马从箕谷出发了。邓芝只好飞速向孔明报告。
陈式领兵前行不到几里，忽然听到一声炮响，四面伏兵齐出。陈式急忙退兵时，魏兵已经塞满了谷口，把他们围得水泄不通。陈式左冲右突，却无法突围。突然喊声震天，一彪人马杀了进来，是魏延，他救了陈式，回到谷中。五千兵马只剩下四五百带伤的人马。背后魏兵紧追不舍，幸好杜琼、张嶷领兵前来接应，魏兵才退去。陈式和魏延这才相信孔明料事如神，懊悔不已。
邓芝回去向孔明报告，说魏延、陈式如此无礼。孔明笑着说：“魏延向来有反相，我知道他常有不平之意，只是怜惜他的勇猛才任用他。日后必定会生出祸患。”正说着，忽然流星马来报，说陈式折损了四千多人，只剩下四五百带伤的人马，驻扎在谷中。孔明让邓芝再到箕谷抚慰陈式，防止他生变。同时叫来马岱、王平分付道：“如果斜谷有魏兵把守，你们二人就率领本部军队翻山越岭，夜行昼伏，迅速出兵到祁山之左，举火为号。”又叫来马忠、张翼分付说：“你们也从偏僻的山间小路，昼伏夜行，直接出兵到祁山之右，举火为号，与马岱、王平会合，共同劫取曹真的营寨。我从谷中三面进攻，这样就能攻破魏兵。”四人领命，分头带兵出发。孔明又叫来关兴、廖化，如此这般地分付一番，二人领受密计，带兵而去。孔明亲自率领精兵，日夜兼程前进。正行进间，又叫来吴班、吴懿，授予他们密计，让他们也领兵先行。
曹真心里不相信蜀兵会来，因此放松了警惕，让军士们休息，只等十天过去平安无事，就去羞辱司马懿。不知不觉守了七天，忽然有人报告说谷中有少量蜀兵出现。曹真命令副将秦良率领五千兵马前去侦察，并严禁蜀兵靠近边界。秦良领命，带兵刚到谷口，就看到蜀兵退去。秦良急忙领兵追赶，走了五六十里，却不见蜀兵的踪影，心中疑惑，便让军士下马休息。忽然哨马来报：“前面有蜀兵埋伏。”秦良连忙上马查看，只见山中尘土飞扬，急忙命令军士提防。不一会儿，四周喊声震天，前面吴班、吴懿领兵杀出，背后关兴、廖化领兵杀来。左右都是山，没有退路。山上蜀兵大喊：“下马投降者免死！”魏兵大多投降。秦良拼死抵抗，却被廖化一刀斩于马下。孔明把投降的士兵拘留在后军，让五千蜀兵穿上魏兵的衣甲，扮作魏兵，命令关兴、廖化、吴班、吴懿四位将领带领，直奔曹真的营寨而来。先派报马进寨报告说：“只有少量蜀兵，都被赶跑了。”曹真听后十分高兴。忽然又报告说司马都督派的心腹之人到了。曹真唤他进来询问，来人报告说：“如今都督用埋伏计，杀了蜀兵四千多人。司马都督让我转告将军，不要把赌赛之事放在心上，务必用心提防蜀兵。”曹真说：“我这里连一个蜀兵都没有。”于是打发来人回去。忽然又报告说秦良领兵回来了，曹真亲自出帐迎接。等秦良到了寨前，又有人报告说前后起火。曹真急忙回到寨后查看，只见关兴、廖化、吴班、吴懿四位将领指挥蜀军，在营前杀了进来。马岱、王平从后面杀来，马忠、张翼也领兵杀到。魏军措手不及，纷纷各自逃命。众将保护着曹真向东逃走，背后蜀兵紧追不舍。曹真正在奔逃，忽然喊声震天，一彪人马杀到。曹真吓得胆战心惊，一看，原来是司马懿。司马懿与蜀兵大战一场，蜀兵才退去。曹真得以逃脱，羞愧得无地自容。司马懿说：“诸葛亮夺取了祁山的地势，我们不能在此久留，应该去渭滨安营，再谋划下一步的策略。”曹真问：“仲达，你怎么知道我遭遇了这场大败？”司马懿说：“我见来人报告说你这里没有一个蜀兵，料想孔明会暗中来劫寨，所以知道，因此前来接应。如今果然中计。千万不要提赌赛的事了，我们只要同心报国就行。”曹真十分惶恐，气得卧病在床。军队驻扎在渭滨，司马懿担心军心大乱，不敢让曹真领兵。
孔明率领大军，再次出兵祁山。犒劳军士完毕后，魏延、陈式、杜琼、张嶷进入营帐，伏地请罪。孔明问：“是谁导致军队失利的？”魏延说：“陈式不听从号令，擅自潜入谷口，所以大败。”陈式说：“是魏延叫我这么做的。”孔明说：“他反倒救了你，你却诬陷他！已经违抗了军令，不必狡辩！”当即叱令武士把陈式推出斩首。不一会儿，陈式的首级被悬挂在帐前，警示众将。此时孔明不杀魏延，是想留着他日后为自己所用。孔明斩杀陈式后，正商议进兵之事，忽然有细作报告说曹真卧病不起，正在营中治疗。孔明十分高兴，对众将说：“如果曹真病得轻，必然会回长安。如今魏兵不退，一定是因为他病重，所以留在军中，以安定众人之心。我写一封信，让秦良的降兵带给曹真，曹真要是看到这封信，必定会被气死！”于是叫来降兵，问道：“你们都是魏军，父母妻儿大多在中原，不宜久居蜀中。现在放你们回家，怎么样？”众军都流着泪拜谢。孔明说：“曹子丹和我有约定。我有一封信，你们带回去，送给子丹，必有重赏。”魏军领了信，奔回本寨，把孔明的信呈给曹真。曹真带病起身，拆开信封一看，信中写道：
汉丞相、武乡侯诸葛亮，致书于大司马曹子丹之前：我认为作为将领，应该能屈能伸，能柔能刚，能进能退，能弱能强。静止时像山岳一样安稳，难以揣测如同阴阳变化；像天地一样无穷无尽，像太仓一样充实富足；像四海一样浩渺无边，像日月星辰一样耀眼夺目。能预知天文的旱涝变化，先了解地理的平坦险阻；洞察阵势的时机和变化，揣度敌人的长处和短处。可叹你这个不学无术的后辈，逆天而行，协助篡国的反贼，在洛阳称帝；在斜谷被打得残兵败逃，在陈仓遭遇霖雨之困；水陆交通困乏，人马惊慌失措；丢弃满地的戈甲，抛弃遍野的刀枪；都督你心胆俱裂，将军们狼狈逃窜，鼠窜狼奔！你无颜面对关中的父老乡亲，又有何面目进入相府的厅堂！史官会秉笔直书，百姓也会众口传扬：仲达听到战阵就惶恐不安，子丹望风而逃，仓皇失措！我军兵强马壮，大将们如虎似龙，奋勇争先；要把秦川扫为平地，将魏国荡成荒丘！
曹真看完信，恨得怒火中烧，到了晚上，就死在了军中。司马懿用兵车装载曹真的尸体，派人送到洛阳安葬。魏主得知曹真已死，立即下诏催促司马懿出战。司马懿率领大军前来与孔明交锋，提前一天下了战书。
孔明对众将说：“曹真肯定活不成了。”随后批复了战书，约定“来日交锋”，使者领命离去。当晚，孔明悄悄给姜维传授了密计，让他依计行事，又把关兴叫来，低声嘱咐了一番。
第二天，孔明率领祁山的全部兵马来到渭水之滨。这里一边是河流，一边是山峦，中央是平坦空旷的原野，正是绝佳的战场！两军对峙，先用弓箭射击以稳住阵脚。三通战鼓擂响后，魏军队列中门旗打开，司马懿骑着马走了出来，众将紧跟其后。只见孔明稳稳地坐在四轮车上，悠然地摇着羽扇。
司马懿大声说道：“我主上效法尧帝禅位给舜帝，传承正统，坐镇中原。之所以容忍你们蜀、吴两国存在，是因为我主宽厚仁慈，不忍心让百姓受苦。你不过是南阳的一介农夫，不识天命，却强行侵犯，理当被消灭！如果你能醒悟改过，就应该尽早回去，各自守住疆界，维持三足鼎立的局面，以免生灵涂炭，这样你们也都能保全性命！”