公元226年，诸葛亮遣使去东吴，两国终于重修旧好。曹丕死，曹散为魏帝。司马懿因被怀疑谋反，罢去官职，削为平民。公元227年，诸葛亮上《出师表》，请命北伐。曹叡急派曹真领军二十万抵挡。孔明不用魏延长驱直入之计，从陇右取平坦大路进兵。曹真两路先锋被赵云、魏延所斩。因再无可用之人，曹叡只好召司马懿复职，加平西都督，抵挡诸葛亮。司马懿杀掉造反的孟达，又举张邰为先锋，往破蜀兵。司马懿要取汉中咽喉之地街亭和列柳城。马谡自告奋勇守街亭，他不听王平劝告，于山上下寨。司马懿领兵围山，马谡违背作战部署，结果被张邰打败。司马懿先于郭淮取下列柳城，后兵出箕谷。孔明见街亭、列柳城已失，遂安排退兵之计。司马懿引兵袭西城，诸葛亮只得演出空城计。司马懿感叹智谋不如诸葛亮。诸葛亮挥泪斩马谡。公元229年，赵云病发身亡。蜀国诸葛亮三度北伐，成功攻陷魏国武都、阴平两郡。魏帝封司马懿为大都督抗蜀。司马懿深识诸葛亮之法，认为蜀兵利在速战，魏兵则宜久守。魏延叫阵，魏军闭寨不出。