诸葛亮退回汉中，曹真率军平定天水、安定等三郡。曹真认为，诸葛亮在祁山失利，以后必然会从陈仓出兵。于是，命将军郝昭等人谨守陈仓，加固城防。
东吴鄱阳太守周鲂给曹魏扬州木曹休送来书信请降，曹休亲率十万大军前往接应。孙权命陆逊为大都督，以朱桓、全琮为左右都督，各路三万兵马，迎战曹休。
曹休看出周鲂乃是诈降，但是仗着自己兵马众多，直接与东吴开战。两军在石亭相遇，陆逊亲率中军迎敌，朱桓、全琮为左右翼，一时间三道俱进，曹休大败。直追到夹石，斩获曹军万余，俘获牛马骡驴车万辆。
曹休上书曹睿请罪，曹睿认为曹休是宗室大将，便没有怪罪。曹休羞愤难抑，不久，背部发疽而死。
诸葛亮听说曹休兵败，魏军大部分集中在淮河、长江下游一带，便召集诸将议事。
诸葛亮开口：“诸君，而今曹魏大军皆集中在江淮一带，宗室大将曹休战败，关中空虚。我欲再度出兵北伐，众将以为如何？”
众将皆有疑虑：“曹魏大军虽然集结在江淮一带，可是，关中重镇，怎么会防守空虚？还请丞相三思。”
诸葛亮看众将皆有顾忌，便给后主刘禅上书，说：“汉贼不两立，王业不偏安。如今去讨伐曹贼，我明知道自己才疏学浅，敌军强横，可是，如果不去讨伐敌人，那就是坐而待毙呀...臣鞠躬尽力，死而后已，至于成败利钝，非臣之明所能逆睹也。”
这便是着名的《后出师表》，荡气回肠，传达出一股忠贞壮烈之气。后主刘禅看到表文，深受感动，下诏同意诸葛亮出兵继续北伐。
众将本来心中迟疑，但是，得知诸葛亮的表文内容后，也热血沸腾。再加上后主下诏同意出战，于是一致支持发兵伐魏。
十二月，诸葛亮率领汉军出散关，围攻陈仓。可是，曹真早就下令郝昭等人谨守关防，加强防御，诸葛亮久攻不下。
诸葛亮见陈仓难以攻下，便命麾下与郝昭同乡的靳详前去劝降。
靳详在离城门一箭之地停下，远远地向城上的郝昭喊话：“伯道贤弟，可还记得愚兄呀？”
郝昭开门见山：“兄弟可是来为诸葛孔明做说客的吗？既然这样，那我们以后可就不能再以兄弟相称了。”
靳详碰了一鼻子灰，尴尬得要死。但是，任务在身，话还是要说的：“贤弟不必如此，我家丞相看重你的才能，才派我来的。”
郝昭根本不鸟他这一套，说道：“曹魏的律法你也清楚，我若举城投降，我家人在洛阳必受严惩。并且，我的为人你也清楚，我受国家厚恩，绝不会投降。你不必多说了，我如今唯有死战而已。你回去替我谢谢诸葛孔明，感谢他看中我，让他直接来攻城吧。”
靳详回去把劝降的经过如实禀告诸葛亮。诸葛亮虽然觉得劝降的可能性不大，但是，看到久攻不下的陈仓城，再看看后营躺着的伤兵，还是不死心，便派靳详再去劝降。
靳详又来到城外，对着郝昭喊话：“兄弟，丞相爱惜你的才能，不忍心看着你城破身死，你又何必这么固执呢？”
郝昭看靳详啰哩啰嗦，只觉得聒噪。对靳详说：“哪个是你兄弟？之前说得还不明白吗，再聒噪下去，就算我认识你，我的箭可不认识你！”
靳详看劝降无果，只能怏怏而退。
诸葛亮计点麾下兵马，有好几万人。而陈仓城中，郝昭麾下一共才一千多人。稍微计算了一下，东方援军一时半会儿还过不来，诸葛亮便下令，大军猛攻陈仓。
诸葛亮命军士于城外大量砍伐树木，制成云梯、冲车，全部运到城下。一边架上云梯，令士卒攀缘而上。一边派士卒推着冲车，撞击城门。
郝昭看麾下防守困难，便令士卒在箭矢上绑上布条，沾满油脂，点着后射击汉军。也不求射人，只是瞄准云梯射去。不久，汉军的云梯全部着火，被焚烧殆尽。
又令麾下用绳子将大磨盘绑起来，从城头上抛下，猛砸冲车。砸下去再拉上来，拉上来再砸下去，来回几下，冲车就变成了一堆碎木头。
诸葛亮看云梯、冲车全部被损毁，又生一计。命麾下士卒加速打造井阑，也就是移动箭楼，高一百余尺。无数士卒登上井阑，往城中放箭。
城头上魏军正在拼死抵抗，突然箭如雨下，不少士卒来不及躲避，直接被射翻。大家躲在雉堞后面，看到高耸入云的井阑，眼中满是惊恐。心想：这下完了，这井阑不仅攻击性强，还离得远，根本破坏不掉。
本来就防守困难，现在又箭如雨下，郝昭叫苦不迭。想来想去，命人在城头竖起无数门板之类，当中橹盾。汉军箭矢全部射在门板上，晚上又被曹军收集起来，第二天又拿来对付汉军。
诸葛亮心中直骂娘，自己数万大军，偏偏在这小小的陈仓城下吃瘪。其实，也不能怪诸葛亮不行，只因陈仓城依山而建，地形险要。并且，城池小，山路窄，纵使诸葛亮带来再多的军队，也施展不开。
诸葛亮还就不信邪了，你一个小小的陈仓能挡我多久。
“传令，命井阑上的士卒继续放箭，压制城头上的敌军。命所有士卒，背负土石，给我填平壕沟，直接攀登城墙。”
两天后，诸葛亮的计策再次宣告失败。因为，汉军攀上城墙才发现，人家陈仓城中，早就另起了一道矮墙。攀上城头的汉军士卒猝不及防，全被赶下来。
各种方法都用得差不多了，陈仓城依然耸立在前进的道路上。纵使多智如诸葛亮，也始终无可奈何。
从上面不行，那就从下面。诸葛亮又命人挖地道，准备从地道攻入城中。也不知道诸葛亮是被气傻了，还是士卒干活不认真。他们在地下挖地道，城中人固然不知。可是，你们挖出那么多土方，怎么就不好好处理呢，让城头上的魏军看的清清楚楚。郝昭一声冷笑，命人在城中挖出一条大沟。
汉军中的土行孙们在地下奋力刨土，突然一铲子打通了，前面豁然开朗。还没来得及开心呢，突然浓烟滚滚，熏得睁不开眼睛。前面的捂着口鼻往后退，后面的还不知道怎么回事往前推。不大一会儿，地道里就熏晕、熏死一大片。
感觉一切都好像是官渡大战一般，各种方法层出不穷。可是，始终都无法建功。
诸葛亮与郝昭在陈仓你来我往，各显神通，斗了二十多天。曹真已经得了消息，派遣将军费耀等人前往救援。
魏明帝曹睿此时也得到了消息，将防守方城的张合调回，前往陈仓攻打诸葛亮。
张合毕竟是三超老臣了，曹睿还是很看重的，亲自到河南城，为张合敬酒壮行。
“张将军乃是三朝宿将，劳苦功高，现在须发皆已发白，本应该在家安养。奈何朝廷多事，还得多劳烦将军，为朕分忧，朕实在心有不忍呐。”
张合赶紧表态：“臣受国家厚恩，自太祖武皇帝，食君家三世俸禄，敢不为陛下效死力！”
曹睿问张合：“将军是不是得昼夜兼程呀？要是晚了，会不会诸葛亮已经拿下陈仓了？”
张合伸出手指头算了算，又捋了一下胡子，沉吟一会儿，对曹睿禀报：“禀陛下，等我到的时候，估计诸葛亮已经退兵回汉中了。”
曹睿小朋友的脑子里一下子有了好多问号：“老将军是如何算出来的呢？”
张合如实回答：“上次街亭一战，诸葛亮粮草物资丢失无数，现在汉中能有多少粮草够他用的？并且，汉中到陈仓，道路崎岖，不比中原坦途，就算他有粮草，也是运输困难。从出兵到现在已经快一个月的时间了，等老臣到了陈仓，估计诸葛亮已经粮尽退兵了。”
曹睿忍不住夸赞：“老将军戎马一生，果然见微知着。无论诸葛亮退兵与否，朕在此先先替黎民百姓向将军道一声谢了。”
张合赶紧单膝跪下，陛下折煞老臣了。
张合虽然信誓旦旦地说，估计诸葛亮已经退兵了，但是，不怕一万，就怕万一。万一那诸葛亮拿下了陈仓，不就自己打自己的脸了。于是，魏军星夜兼程，全军疾进。
就在张合快赶到陈仓的时候，斥候来报，果然，一切都与张合估计的不差。诸葛亮粮草用尽，陈仓城依然坚挺，汉军已然全军撤退。
既然诸葛亮已经撤退，陈仓无恙，也就没必要再匆匆行军了。张合挥手下令：“全军休息，缓缓向陈仓进发，等待陛下下一步指令。”
这时，部将王双向张合进谏：“将军何故停止前进呀，那诸葛亮粮尽撤军，我们正好衔尾追杀。”
张合像看白痴一样看着王双，说：“那诸葛亮精于算计，被刘备倚为股肱。现在是粮尽退兵，又不是大败而逃，怎么会不安排后手？”
“老将军，您是老了吗？”王双把这个老字咬得特别重。
“你！”张合活到现在，为曹家三代人打江山，就连曹睿都对他恭恭敬敬。现在，竟然被人说自己老了，当场大怒，直接想一剑劈了这货。
可转念一想，要是杀了他，岂不是坐实了自己年老胆怯了。也罢，良言难劝该死的鬼，你要送死你就去吧。
“既然王将军如此豪迈威武，本将也不能阻你建功立业。我就拨你两千兵马，前往追击，拿不到诸葛亮的人头，就不要回来见我了。”
王双领命，率军往南追击。本来能休息了，这王双非得前去追击，麾下士卒个个在心中暗暗问候王双家的女性。
魏军正追到一片乱石坡处，突然山路两边金鼓齐鸣，喊杀震天，旗帜满山坡飘扬。王双心道不好，有埋伏，赶紧下令撤退。
可是，王双刚回头准备下令，却发现麾下士卒早跑完了。王双骂了一声娘希匹，调转马头准备逃命。
“大将魏延在此，敌将留下狗头再走！”
“王平等候多时了，还不下马受缚！”
周围喝骂声不断，王双心胆俱裂，连逃命的力气都没了。稍微一愣神，魏延手中的长矛直皆捅进王双心窝。
诸葛亮率领汉军安稳退入汉中。
曹睿下诏褒奖郝昭守城有功，封爵关内侯。