谯周作为太史，颇通天文，他看到孔明又准备出师，于是向后主刘禅上奏说：“我职责所在掌管司天台，观察天象，有福祸之兆不能不奏报。最近有数万群鸟从南方飞来，投入汉水而死，这是不祥之兆。我又观察到天象，奎星出现在太白星的分位上，盛气在北方，这对伐魏不利。再加上成都的民众都听到柏树在夜晚哭泣，这些异象都预示着灾难。丞相应该谨慎防守，不可轻举妄动。”然而孔明说：“我受先帝的托孤之重，应当竭力讨伐国贼，怎么能因为一些虚妄的征兆，就废弃国家大事呢？”于是命令有关部门设太牢祭于昭烈庙，流着泪拜告说：“我诸葛亮五次出兵祁山，都未能取得一寸土地，所负的罪责不轻！如今我再次统领全军，出兵祁山，发誓要竭尽心力，剿灭汉贼，恢复中原，鞠躬尽瘁，死而后已！”祭礼结束后，他拜辞了后主，连夜赶到汉中，聚集诸将商议出兵事宜。忽然有消息报来，说关兴病逝，孔明放声大哭，昏倒在地，半天才苏醒过来。众将再三劝解，孔明叹息道：“可怜的忠义之人，天却不赐予他长寿！我这次出兵，又少了一员大将啊！”后人有诗感叹：“生死本是人之常理，如同蜉蝣一样短暂。但只要心存忠孝节义，又何必求长寿如松柏之乔呢？”
孔明带领蜀兵三十四万，分五路进军，命令姜维、魏延为先锋，都在祁山集结，又命令李恢先运送粮草到斜谷道口等候。此时是魏国的青龙二年春二月，因为前一年有青龙从摩坡井内出现，所以改了年号。近臣上奏说：“边境官员飞报蜀兵三十多万，分五路再次出兵祁山。”魏主曹睿大惊，急忙召见司马懿，对他说：“蜀国人三年没有入侵了，现在诸葛亮又出兵祁山，我们该怎么办？”司马懿回答说：“我夜观天象，发现中原的旺气正盛，而奎星侵犯太白星，这对西川不利。现在孔明自负才智，逆天而行，是自取败亡。我托陛下的洪福，应当前往破敌，但愿能保举四人同去。”曹睿问：“你保举何人？”司马懿说：“夏侯渊有四个儿子：长子名叫夏侯霸，字仲权；次子名叫夏侯威，字季权；三子名叫夏侯惠，字稚权；四子名叫夏侯和，字义权。夏侯霸、夏侯威二人擅长骑射，夏侯惠、夏侯和二人精通韬略。这四人一直想为父报仇。我现在保举夏侯霸、夏侯威为左右先锋，夏侯惠、夏侯和为行军司马，共同协助军机，以退蜀兵。”曹睿问：“以前夏侯楙驸马失误军机，损失了许多兵马，至今仍因羞愧而不敢回来。现在这四人会不会和夏侯楙一样？”司马懿回答说：“这四人绝非夏侯楙所能比。”曹睿于是听从了他的建议，立即任命司马懿为大都督，所有将士都根据才能委以任用，各地的兵马都听从他的调遣。
司马懿接受任命后辞别朝廷出了城。曹睿又以手诏赐给司马懿说：“你到达渭滨后应该坚守壁垒采取守势不要与敌人交锋。蜀兵如果不能得志就必定会假装撤退来诱敌你千万要小心不要追击。等到他们粮食用尽必定会自动撤走然后我们再乘虚攻击他们这样取胜就不难了也可以避免军马疲劳之苦。没有比这更好的计策了。”司马懿叩头接受诏令当日就到达长安聚集了各地的军马共四十万人都来到渭滨下寨；他又拨出五万军马在渭水上搭起九座浮桥让先锋夏侯霸、夏侯威过渭水安营；又在大营之后的东原筑起一座城池以防不测。
司马懿正在与众将商议的时候忽然有人报告说郭淮、孙礼求见。司马懿迎入他们后礼毕郭淮说：“现在蜀兵正在祁山如果让他们跨过渭水登上高原接连北山阻断陇道那就非常危险了。”司马懿说：“你说得对。你可前往总督陇西军马在北原下寨深挖壕沟高筑壁垒坚守不动。只等蜀兵粮食用尽我们才可以攻击他们。”郭淮、孙礼领命后带着兵马去下寨了。
孔明再次出兵祁山，布下了五个大寨，分别是左、右、中、前、后，从斜谷一直延伸到剑阁，又连续建立了十四个大寨，分散驻扎军马，为长期作战做准备。他每天都派人巡逻。忽然有报告说郭淮、孙礼带领陇西的jūn_duì 在北原下寨。孔明对将领们说：“魏军在北原安营，是怕我们取此路，阻断陇道。我们现在假装攻打北原，实际上却秘密攻取渭滨。派人扎木筏百余只，上面装载草把，选五千名熟练水手驾驶。我们深夜只攻打北原，司马懿必定会引兵来救。如果他们稍微败退，我们就让后军先渡过河去，然后把前军放在木筏中，不要上岸，顺水去取浮桥放火烧断，以攻击他们的后方。我亲自带领一军去攻取前营的门户。如果我们能占据渭水之南，那么进兵就不难了。”将领们遵命而行。然而，早有巡逻的士兵飞报给司马懿。
司马懿召集将领们商议说：“孔明这样部署，其中必定有计。他们以攻取北原为名，实际上是顺水来烧浮桥，扰乱我们的后方，然后再攻打我们的前方。”他立即传令给夏侯霸、夏侯威说：“如果听到北原发出喊声，就提兵到渭水南山之中，等待蜀兵到来后攻击他们。”又命令张虎、乐綝带领二千名弓弩手埋伏在渭水浮桥的北岸：“如果蜀兵乘木筏顺水而来，就一起射击他们，不要让他们靠近浮桥。”又传令给郭淮、孙礼说：“孔明来北原是为了秘密渡过渭水，你们新建的营地人马不多，可以全部埋伏在半路上。如果蜀兵在午后渡水，黄昏时分必定会来攻打你们。你们假装败逃，蜀兵必定会追赶，你们都用弓弩射击他们。我们水陆并进，如果蜀兵大举进攻，只看我的指挥进行反击。”各处下令完毕后，又命令两个儿子司马师、司马昭带领jūn_duì 救援前营，他自己则亲自带领一军救援北原。
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孔明命令魏延、马岱带领jūn_duì 渡过渭水攻打北原；命令吴班、吴懿带领木筏兵去烧浮桥；命令王平、张嶷为前队，姜维、马忠为中队，廖化、张翼为后队：兵分三路去攻打渭水的旱营。当天午时，人马离开大寨全部渡过渭水列成阵势缓缓前进。当魏延、马岱接近北原时天色已经昏暗。孙礼看到他们便立即放弃营地逃跑。魏延知道有埋伏急忙撤军时四下喊声大震左有司马懿右有郭淮两路jūn_duì 杀来。魏延、马岱奋力杀出一条血路但蜀兵大多落入水中余下的士兵也无路可逃。幸好吴懿的jūn_duì 杀来救了败兵过岸抵挡。吴班分出一半兵力撑筏顺水来烧浮桥却被张虎、乐綝在岸上用乱箭射住。吴班中箭落水而死余下的jūn_duì 跳水逃命木筏全部被魏兵夺去。
此时王平、张嶷不知道北原的败仗一直冲到魏营已经是二更天气只听到喊声四起。王平对张嶷说：“我们的jūn_duì 正在攻打北原不知道胜负如何。渭南的营地就在我们面前为什么看不到一个魏兵？莫非司马懿已经知道了先做了准备？我们等看到浮桥火起再进攻。”两人勒住军马忽然背后一骑马来报告说：“丞相命令jūn_duì 立即撤回。北原的jūn_duì 和浮桥的jūn_duì 都已经失利了。”王平、张嶷大惊急忙撤军时却被魏兵抄在背后一声炮响一齐杀来火光冲天。王平、张嶷带领jūn_duì 迎战两军混战一场。平、嶷两人奋力杀出一条血路但蜀兵折损大半。
孔明回到祁山大寨收拢败兵大约折损了万余人心中非常忧闷。忽然有报告说费祎从成都来见丞相。孔明请他进来。费祎行礼后孔明说：“我有一封信正想麻烦你去东吴递交不知道你愿意去吗？”
费祎回答道：“既然是丞相的命令，我怎么敢推辞呢？”于是孔明立刻写好书信并交给费祎。费祎拿着书信直接来到建业，进入宫殿拜见吴主孙权，并呈上孔明的书信。孙权拆开书信看后，信中的内容大致是：汉室不幸，王纲失纪，曹操篡逆，这种局面一直蔓延至今。我孔明受昭烈皇帝的嘱托，重任在身，怎敢不竭尽全力尽忠职守？现在大军已经会集在祁山，狂妄的敌寇即将在渭水灭亡。恳切希望陛下念及同盟的情义，命令将领北征，共同夺取中原，分享天下。信中的言辞无法尽述，万望陛下圣明垂听！
孙权看完信后非常高兴，对费祎说：“我早就想兴兵，但一直未能与孔明会合。现在既然有书信到来，我即日将亲自出征，进驻巢门，攻取魏国的新城。再命令陆逊、诸葛瑾等人屯兵在江夏、沔口，攻取襄阳；孙韶、张承等人出兵广陵，攻取淮阳等地。三处jūn_duì 一齐进军，共计三十万大军，即刻出发。”费祎拜谢道：“如果真能这样，那么中原不久就会被我们攻破！”孙权设宴款待费祎。在饮宴间，孙权问道：“在丞相军中，谁担任先锋破敌？”费祎回答说：“是魏延。”孙权笑着说：“这个人勇猛有余，但心术不正。如果有一天没有孔明，他必定会成为祸害。孔明难道不知道这一点吗？”费祎说：“陛下说得很对！我现在回去，就会将陛下的话告诉孔明。”于是费祎拜辞孙权，回到祁山，见到孔明后，详细转述了孙权将出动三十万大军，御驾亲征，并分三路进军的计划。
孔明又问：“孙权还有别的话吗？”费祎将孙权对魏延的评价告诉了孔明。孔明叹息道：“孙权真是一位聪明的君主！我并非不知道魏延的为人，只是爱惜他的勇猛，所以才用他。”费祎说：“丞相应该早点处理这个问题。”孔明说：“我自有办法。”费祎辞别孔明后，自行返回成都。
此时孔明正在与众将商议进军的事宜，忽然有报告说有魏国将领来投降。孔明召见后问其来意，那人回答说：“我是魏国的偏将军郑文。最近与秦朗一同领兵听从司马懿的调遣。但司马懿徇私偏向秦朗加封他为前将军却视我如草芥因此我心中不平特来投降丞相。希望丞相能收留我。”话还没说完就有人来报告说秦朗带兵在营寨外面挑战单要郑文出去交战。孔明问郑文：“你的武艺与秦朗相比如何？”郑文回答说：“我定能斩他。”孔明说：“你如果能先杀了秦朗我才会信任你。”郑文欣然上马出营与秦朗交锋。孔明也亲自出营观看。
只见秦朗挺枪大骂道：“反贼盗我战马来到这里可早早还我！”说完直取郑文。郑文拍马舞刀相迎只一回合就斩秦朗于马下魏军纷纷逃走。郑文提着秦朗的首级回到营中。然而孔明回到帐中坐定后却突然勃然大怒喝令左右将郑文推出斩首。郑文大惊失色喊道：“小将无罪！”孔明说：“我以前就认识秦朗你现在斩的人并不是秦朗。你怎么敢欺骗我！”郑文连忙拜告说：“这其实是秦朗的弟弟秦明。”孔明笑着说：“是司马懿派你来诈降想趁机捣乱的吧？你以为你能瞒得过我吗？如果你不老实交代我必定斩你！”郑文只得承认自己是诈降并哭着请求免死。孔明说：“你既然想活命那就写一封信给司马懿让他亲自来劫营我就饶你性命。如果你能帮我们捉住司马懿那就是你的功劳我还会重用你。”郑文只得写了一封信交给孔明。孔明命令将郑文监押起来。
樊建问孔明：“丞相怎么知道这个人是诈降的？”孔明解释说：“司马懿不会轻易用人。如果秦朗真的被加封为前将军那他的武艺必然高强。但现在郑文与秦朗交手只一回合就斩了秦朗这显然不是真正的秦朗。所以我断定他是诈降的。”众人都对孔明的智慧佩服得五体投地。
接着孔明挑选了一个口才好的军士秘密交代了一番。军士领命后拿着书信来到魏寨求见司马懿。司马懿召见后拆开书信看完问道：“你是什么人？”军士回答说：“我是中原人流落到蜀中与郑文是同乡。现在孔明因为郑文有功任用他为先锋。郑文特地托我来送信约定在明日晚间举火为号希望都督能带领大军前来劫寨郑文会在里面做内应。”司马懿反复盘问又将书信仔细检查了一遍确认是真的后就赐给军士酒食并吩咐说：“本日二更为期限我会亲自来劫寨。如果大事成功我必定会重用你。”军士拜别后回到蜀寨向孔明报告了情况。
孔明于是设下埋伏和陷阱做好迎战的准备。他命令王平、张嶷等人按照计划行事；又命令马忠、马岱等人也按照计划行事。
孔明又特别召来魏延，秘密地布置了一番任务。然后他自己带领数十人，坐在高山之上，全面指挥众军行动。
司马懿看了郑文的信后，打算带着两个儿子率领大军去劫蜀军的营寨。但长子司马师劝诫说：“父亲，您怎么能仅凭一封信就亲自深入重地呢？万一有疏漏，那该怎么办？不如先派别的将领去，您在后面接应。”司马懿听从了儿子的建议，于是命令秦朗带领一万兵力去劫蜀寨，他自己则率军在后面接应。
当晚初更时分，风清月朗。但当快到二更时，突然阴云密布，黑暗笼罩，面对面都看不清。司马懿大喜，认为这是天助他成功。于是所有人都口衔枚，马嘴也被勒住，以防发出声音，他们长驱直入，大举进攻。