司马懿果然带领大军直接来到卤城下，此时天色已黑，他对众将说：“如果白天进攻，城中必定有准备，现在可以乘夜晚攻城。这里的城墙低矮，护城河也浅，可以轻易攻破。”于是便在城外扎营。到了一更时分，郭淮也带兵赶到，两军会合后，一声鼓响，将卤城围得水泄不通。然而城上万箭齐发，矢石如雨，魏兵无法前进。
突然，魏军中信炮连声响起，三军大惊，不知道从哪里来的敌军。郭淮派人去麦田搜查时，只见四角上火光冲天，喊声大震，四路蜀兵一齐杀出。卤城四门大开，城内的蜀兵也杀了出来。里应外合之下，魏兵死伤无数。司马懿带着败兵奋力突出重围，占据了山头，郭淮也带着败兵逃到山后扎营。孔明进入卤城后，命令四将在四个角下安营扎寨。
郭淮对司马懿说：“我们与蜀兵相持已久，现在又被杀了一阵，折损了三千多人，如果不早点想办法退兵，日后就更难退了。”司马懿问：“那我们应该怎么办？”郭淮建议说：“可以发檄文调集雍州、凉州的人马一起剿杀蜀兵。我愿意带兵去袭击剑阁，截断他们的归路，使他们的粮草无法运送。到时候我们乘势攻击他们就可以消灭敌人了。”司马懿听从了他的建议立即发檄文星夜前往雍州、凉州调拨人马。不久大将孙礼就带着雍州、凉州各郡的人马赶到了。司马懿命令孙礼和郭淮一起去袭击剑阁。
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然而孔明在卤城已经相持了很久却不见魏兵出战于是他召来姜维和马岱听令说：“现在魏兵守住山险不与我们交战。一方面他们猜测我们的麦子已经吃完没有了粮食另一方面他们派兵去袭击剑阁想要截断我们的粮道。你们两人各带一万军先去守住险要之处魏兵见我们有准备自然就会退去。”两人领兵离去后长史杨仪进入帐篷报告说：“之前丞相命令大兵一百日一换现在已经到期了汉中的士兵已经出川口前路的公文也已经送到只等换班的jūn_duì 来交接了。现在存有的八万大军中有四万应该换班。”孔明说：“既然有命令就让他们速速出发吧。”众军听到这个消息后都各自收拾行装准备出发。
突然有报告说孙礼带着雍州、凉州的二十万大军来助战已经去袭击剑阁了而司马懿也亲自带兵来攻打卤城了。这个消息让蜀兵们无不感到惊骇。杨仪向孔明报告说：“魏兵来得太急了丞相可以将换班的jūn_duì 留下来退敌等新来的jūn_duì 到了再换他们回去。”然而孔明却摇头说：“不行。我用兵任命将领都是以信义为根本既然已经有命令在先就不能失信于人。而且应该回去的蜀兵都已经做好了回家的准备他们的父母妻子都在倚门盼望他们回去。即使我现在面临大难也决不会留下他们。”于是他传令让应该回去的士兵当天就出发。众军听到这个消息后都大声呼喊说：“丞相如此施恩于我们我们愿意留下来不回家各自舍弃一条性命大杀魏兵以报答丞相！”然而孔明却说：“你们应该回家去怎么能留在这里呢？”但是众军都坚持要出战不愿回家。孔明只好说：“如果你们真的要与我一起出战那就出城安营扎寨等待魏兵到来。不要让他们有喘息的机会就急攻他们。这是以逸待劳的兵法。”众兵领命后各自拿着兵器欢喜地出城列阵等待魏军的到来。
却说西凉的人马加倍速度赶来，因为长途跋涉，人马都感到困乏，正准备下营休息，却被蜀兵一拥而上。蜀兵人人奋勇，精锐无比，雍、凉的兵马抵挡不住，只能往后撤退。蜀兵奋力追杀，使得雍、凉兵尸横遍野，血流成河。孔明出城，收集得胜之兵，入城进行赏赐和犒劳。忽然有消息传来，说永安的李严有紧急书信。孔明大惊，拆开书信一看，信中写道：“近闻东吴已经派人到洛阳，与魏国达成和议；魏国命令吴国攻取蜀国，幸好吴国尚未起兵。现在我探知到这个消息，希望丞相早作良策。”孔明看后，非常惊疑，于是召集诸将说：“如果东吴真的兴兵攻打蜀国，我必须迅速回防。”他立即传令，让祁山大寨的人马暂且退回西川：“司马懿知道我军驻扎在这里，必定不敢追赶。”于是王平、张嶷、吴班、吴懿等人分兵两路，慢慢地退回西川去了。
张合看到蜀兵退去，担心有诈，不敢轻易追赶，于是带兵去见司马懿说：“现在蜀兵已经退去，不知道他们是什么意图？”司马懿说：“孔明诡计多端，我们不可轻举妄动。不如坚守阵地，等他们粮尽自然退去。”大将魏平出言说：“蜀兵拔掉祁山的营寨而退，这正是乘势追击的好机会，都督却按兵不动，害怕蜀兵如同害怕老虎一样，这岂不是让天下人笑话吗？”但司马懿坚决不听从他的建议。
却说孔明知道祁山的兵马已经退回，于是命令杨仪、马忠入帐，授予他们密计，让他们先带一万弓箭手去剑阁木门道两边埋伏。“如果魏兵追来，听到我的炮响后，就急忙滚下木石，先截断他们的退路，然后两边一起射箭。”两人领兵去了。孔明又召唤魏延、关兴带兵断后，城上四面遍插旌旗，城内乱堆柴草，虚放烟火。大部队都向木门道方向退去。
魏营的巡哨兵来报告司马懿说：“蜀兵大队已经退去，但不知道城中还有多少兵马。”司马懿亲自去查看，看到城上插着旌旗，城中烟起，笑着说：“这是一座空城。”派人去探查后，果然是一座空城。司马懿大喜说：“孔明已经退去，谁敢去追他？”先锋张合说：“我愿意去追。”司马懿阻止说：“你性格急躁，不能去。”张合说：“都督出关的时候，任命我为先锋，现在正是立功的好机会，却不用我，这是为什么？”司马懿说：“蜀兵退去，险阻的地方必定有埋伏，必须非常小心，才可以追赶。”张合说：“我已经知道了，不必担忧。”司马懿说：“你既然自己要去，那就不要后悔。”张合说：“大丈夫舍身报国，即使死万次也不会怨恨。”司马懿说：“你既然坚决要去，那就带五千兵马先行，再让魏平带二万步兵和骑兵随后，以防埋伏。我再带三千兵马在后面策应。”张合领命后，火速带兵追赶。
追了三十多里后，忽然背后一声大喊，树林内闪出一队兵马，为首的大将横刀勒马大叫道：“贼将带兵去哪里！”张合回头一看，原来是魏延。他大怒之下回马与魏延交锋。不到十个回合魏延诈败而走。张合又追了三十多里后勒马回顾发现并没有伏兵于是又策马继续追赶。当他转过一个山坡时忽然喊声大起又闪出一队兵马为首的大将是关兴。关兴横刀勒马大叫道：“张合休要再追！有我在此！”张合拍马上前交锋。不到十个回合关兴拨马便走。张合继续追赶一直追到一个密林内。他开始心生疑虑派人四下哨探但并没有发现伏兵于是放心大胆地继续追赶。没想到魏延却抄在前面截住了他的去路。两人又战了十多个回合后魏延再次败走。
张合愤怒地追赶上来，却又被关兴抄在前面，截住了去路。张合大怒，拍马与关兴交锋，战了十几个回合后，蜀兵纷纷丢弃衣物兵器等物，塞满了道路，魏军都下马争抢。魏延和关兴两位将军轮流交战，张合奋勇追赶。看看天色已晚，他们赶到了木门道口，魏延拨回马，高声大骂：“张合逆贼！我不与你相抗，你却只顾追来，我今日与你决一死战！”张合十分愤怒，挺枪骤马，直取魏延，魏延挥刀迎战。不到十个回合，魏延大败，丢弃了全部衣甲、头盔，单骑带着败兵逃向木门道中。张合杀得兴起，见魏延大败而逃，于是催马赶来。此时天色昏暗，一声炮响，山上火光冲天，大石和乱柴滚落下来，阻断了去路。张合大惊：“我中计了！”急忙回马时，却发现背后已经被木石塞满了归路，中间只有一段空地，两边都是峭壁，张合进退无路。忽然一声梆子响，两侧万箭齐发，将张合及其百余个部将全部射死在木门道中。后人有诗曰：“伏弩齐飞万点星，木门道上射雄兵。至今剑阁行人过，犹说军师旧日名。”
张合已死，随后赶到的魏兵看到道路被塞，知道张合中计，于是众军勒马急退。忽然听到山头上有人大叫：“诸葛丞相在此！”众军仰头望去，只见孔明站在火光之中，指着众军说道：“我今日围猎，本想射一匹马，却误中了一只獐。你们各自安心回去告诉仲达：早晚他必定会被我所擒获。”魏兵回去见到司马懿，详细报告了之前的事情。司马懿非常悲伤，仰天长叹：“张隽乂身死，是我的过错啊！”于是收兵回洛阳。魏主听到张合的死讯后挥泪叹息，命人收殓其尸并厚葬他。
孔明进入汉中后打算返回成都见后主刘禅。都护李严却妄奏刘禅说：“我已经备好了军粮将要运往丞相的军营中但不知道丞相为何突然班师回朝。”刘禅听到奏报后立即命令尚书费祎前往汉中见孔明询问班师的原因。费祎到达汉中后传达了刘禅的旨意。孔明大吃一惊说：“李严发信告诉我东吴将要兴兵进攻蜀川因此我才回师。”费祎说：“但李严上奏称军粮已经备好您却无故回师所以天子派我来询问此事。”孔明大怒命人调查此事结果发现是李严因为军粮筹措不齐怕丞相怪罪所以才发信召回孔明又妄奏天子掩饰自己的过失。孔明非常愤怒地说：“这个匹夫为了一己之私而耽误了国家大事！”他打算将李严召来斩首但费祎劝道：“请丞相念及先帝托孤的情意姑且宽恕他吧。”孔明听从了费祎的建议。费祎随即上表奏报刘禅刘禅看后勃然大怒命令武士将李严推出斩首。但参军蒋琬出班奏道：“李严是先帝托孤之臣请陛下开恩宽恕他。”刘禅听从了蒋琬的建议将李严贬为庶人流放到梓潼郡闲置。
孔明回到成都后任命李严的儿子李丰为长史积极筹备粮草整治军械抚恤将士用了三年的时间来准备出征。两川的人民和军士都感激他的恩德。光阴荏苒不觉过了三年时值建兴十二年春二月孔明入朝向刘禅奏报说：“我已经抚恤将士三年了。现在粮草充足军器完备人马雄壮可以出兵伐魏了。这次如果不能扫清奸党恢复中原我誓不见陛下！”刘禅却说：“现在我们已经和吴、魏形成了鼎足之势他们并没有入侵我们相父为何不安享太平呢？”孔明回答说：“我身受先帝的知遇之恩即使在梦中也没有停止过筹划伐魏的策略。我会竭尽全力为陛下攻克中原重振汉室这就是我的愿望。”他的话还没说完班部中的一个人站出来说：“丞相不可兴兵。”众人看去原来是谯周。