孔明采用减兵添灶的策略，将军队安全撤回到汉中。司马懿担心其中有埋伏，没敢追击，也率领军队回到长安。就这样，蜀兵没有折损一兵一卒。孔明对三军进行了丰厚的赏赐后，回到成都，进宫拜见后主刘禅，上奏说：“老臣出兵祁山，本打算攻取长安，忽然接到陛下的诏书召回，不知陛下有什么重要的事情？”后主一时无言以对，过了好一会儿才说：“朕许久没有见到丞相，心里非常想念，所以特地召你回来，没有其他事情。”孔明说：“这并非陛下的本意，一定是有奸臣进谗言，说老臣有不轨之心。”后主听了，默默不语。孔明接着说：“老臣深受先帝的厚恩，发誓以死相报。如今如果朝廷内部有奸邪之徒，老臣又怎能安心去讨伐逆贼呢？”后主说：“朕是因为误听了宦官的话，才一时下令召回丞相。如今朕才恍然大悟，后悔莫及啊！”
孔明于是召集那些宦官进行查问，才知道是苟安散布的流言，急忙派人去抓捕苟安，却发现他已经逃到魏国去了。孔明将那些胡乱上奏的宦官处死，其余的都驱逐出宫外。他又严厉责备蒋琬、费祎等人，说他们不能察觉奸邪之人，也没有及时规谏天子。二人连连称是，承认自己的过错。孔明拜别后主，再次回到汉中。一方面发出檄文，让李严筹备粮草，运送到军队前线；另一方面与众人再次商议出兵的事情。
杨仪说：“之前多次出兵，军队疲惫不堪，粮草也供应不上。如今不如将军队分成两班，以三个月为一个周期。比如二十万的兵力，先派十万出兵祁山，驻守三个月后，再让另外十万去替换，循环轮转。这样一来，兵力就不会匮乏，然后我们再稳步前进，就有希望谋取中原了。”孔明说：“你的话正合我意。我讨伐中原，不是一朝一夕就能完成的事情，正应该制定这样的长远计划。”于是下令，将军队分成两班，以一百天为一个期限，循环交替，违反期限的人将按照军法处置。
建兴九年春二月，孔明再次出兵讨伐魏国，此时是魏国的太和五年。魏主曹睿得知孔明又来攻打中原，急忙召见司马懿商议对策。司马懿说：“如今曹真已经去世，臣愿意竭尽全力，剿灭贼寇，来报答陛下的信任。”曹睿非常高兴，设宴款待司马懿。第二天，有人报告说蜀兵来势汹汹。曹睿立即命令司马懿出兵抵御，还亲自安排銮驾，将他送出城外。司马懿辞别魏主，直接来到长安，召集各路兵马，一起商议打败蜀兵的计策。
张合说：“我愿意带领一支军队去防守雍、郿两地，抵挡蜀兵。”司马懿说：“我们的前军无法单独抵挡孔明的大军，要是再分兵前后防守，并非取胜的好办法。不如留下一部分兵力防守上邽，其余的全部前往祁山。你愿意担任先锋吗？”张合非常高兴，说：“我向来心怀忠义，一心想为国家效力，只可惜一直没有遇到赏识我的人。如今都督肯委以重任，我就算万死也不会推辞！”于是司马懿任命张合为先锋，总督大军。又命令郭淮防守陇西各郡，其余将领各自分路前进。
前军的侦察兵报告说：“孔明率领大军向祁山进发，前部先锋王平、张嶷，直接从陈仓出发，经过剑阁，从散关向斜谷而来。”司马懿对张合说：“如今孔明长驱直入，一定会收割陇西的小麦，作为军粮。你可以扎营防守祁山，我和郭淮巡视天水各郡，防止蜀兵割麦。”张合领命，于是带领四万士兵防守祁山。司马懿则率领大军向陇西进发。
孔明的军队到达祁山后，安营扎寨完毕，看到渭水之滨有魏军防备，就对众将说：“这一定是司马懿的部署。如今我们营中缺乏粮草，多次派人催促李严运送粮食，却一直没有送到。我估计陇上的小麦已经成熟，可以秘密派兵去收割。”于是留下王平、张嶷、吴班、吴懿四将防守祁山营寨，孔明亲自带领姜维、魏延等将领，前往卤城。卤城太守早就知道孔明的威名，慌忙打开城门出城投降。孔明安抚一番后，问道：“现在什么地方的小麦成熟了？”太守禀告说：“陇上的小麦已经成熟。”
孔明于是留下张翼、马忠防守卤城，自己带领众将领和三军向陇上出发。前军回来报告说：“司马懿带领军队在这里。”孔明惊讶地说：“这个人竟然预料到我会来割麦！”于是孔明沐浴更衣，让人推来三辆一模一样的四轮车，车上的装饰也都相同。这些车是孔明在蜀中提前制造好的。当下，孔明命令姜维带领一千士兵保护车子，五百士兵擂鼓，埋伏在上邽的后面；马岱在左边，魏延在右边，也各带领一千士兵保护车子，五百士兵擂鼓。每一辆车，安排二十四个人，身穿黑衣，光着脚，披散着头发，手持宝剑，举着七星皂旗，在车的左右推车。三人各自领受计策，带兵推车出发。孔明又命令三万士兵都拿着镰刀、驮绳，准备收割小麦。还挑选了二十四个精壮的士兵，都穿着黑衣，披发赤足，手持宝剑，簇拥着四轮车，作为推车的使者。让关兴打扮成天蓬元帅的模样，手持七星皂旗，步行在车前。孔明则端坐在车上，向着魏营前进。
侦察兵看到这一幕，大惊失色，不知道是人是鬼，急忙向司马懿报告。司马懿亲自出营查看，只见孔明头戴簪冠，身穿鹤氅，手摇羽扇，端坐在四轮车上。左右有二十四个人，披发仗剑，前面有一个人，手持皂旗，隐隐约约像天神一样。司马懿说：“这又是孔明在搞鬼！”于是调拨两千人马，吩咐道：“你们赶快去，把车和人都给我抓来！”魏兵领命，一起追赶。
孔明看到魏兵追来，就下令回车，朝着蜀营缓缓行进。魏兵都骑着马快速追赶，只感觉阴风阵阵，冷雾弥漫。他们拼命追了一段路，却怎么也追不上，都非常惊讶，勒住马说：“奇怪！我们急急忙忙追了三十里，明明看到他们就在前面，却追不上。这可怎么办？”孔明看到魏兵不再追赶，又下令推车向前，朝着魏兵停下。魏兵犹豫了很久，又放马追来，孔明再次回车，慢慢前行。魏兵又追了二十里，还是看到蜀军在前面，却始终追不上，一个个都惊呆了。孔明又下令把车转过来，朝着魏军，推车倒行。魏兵又想追赶，这时后面司马懿亲自带领一支军队赶到，传令说：“孔明擅长八门遁甲之术，能够驱使六丁六甲之神。这是六甲天书里面的‘缩地’之法。大家不要追了。”众兵将这才勒住马往回走，这时左边战鼓震天，一彪军队杀来。
司马懿急忙命令士兵抵抗，只见蜀兵队伍里有二十四个人，披发仗剑，身穿黑衣，光着脚，簇拥着一辆四轮车，车上端坐着孔明，头戴簪冠，身穿鹤氅，手摇羽扇。司马懿大惊道：“刚才那个车上坐着孔明，我们追了五十里都没追上，怎么这里又有一个孔明？奇怪！奇怪！”话还没说完，右边战鼓又响起来，一彪军队杀来，四轮车上也坐着一个孔明，左右同样有二十四个人，黑衣赤足，披发仗剑，簇拥着车过来。司马懿心中非常疑惑，回头对众将说：“这一定是神兵！”众兵将心里大乱，不敢交战，纷纷四处逃窜。
正在逃跑的时候，忽然鼓声大作，又一彪军队杀来，最前面的一辆四轮车上，孔明端坐在上面，左右前后推车的使者，和前面看到的一样。魏兵见状，无不惊恐万分。司马懿不知道是人是鬼，也不知道有多少蜀兵，心中十分害怕，急忙带领军队逃进上邽城，紧闭城门，不敢出来。
此时孔明早已命令三万精兵把陇上的小麦全部割完，运到卤城去晾晒了。司马懿在上邽城中，三天都不敢出城。后来看到蜀兵退去，才敢派军队出去侦察。在路上捉到一个蜀兵，带来见司马懿。司马懿问他：“之前那些是什么神兵？”蜀兵回答说：“三路伏兵，都不是孔明，而是姜维、马岱、魏延。每一路只有一千士兵护车，五百士兵擂鼓。只有先来诱敌的车上坐着的是孔明。”司马懿仰天长叹道：“孔明真是有神出鬼没的计谋！”
这时忽然有人报告说副都督郭淮求见。司马懿把他请进来，行礼完毕后，郭淮说：“我听说蜀兵数量不多，现在正在卤城晾晒小麦，可以趁机攻打他们。”司马懿详细地说了之前的事情。郭淮笑着说：“他只不过是瞒过一时而已，现在已经被识破了，没什么大不了的！我带领一支军队攻打他们的后方，你带领一支军队攻打他们的前方，卤城一定可以攻破，孔明也能被擒获。”司马懿听从了他的建议，于是分兵两路，向卤城进发。
孔明带领军队在卤城晾晒小麦，忽然召集众将听令，说：“今夜敌人一定会来攻城。我料想卤城东西两边的麦田里，非常适合埋伏军队。谁敢为我去执行这个任务？”姜维、魏延、马忠、马岱四将站出来说：“我们愿意前往。”孔明非常高兴，于是命令姜维、魏延各带领二千士兵，埋伏在东南、西北两处；马岱、马忠各带领二千士兵，埋伏在西南、东北两处，说：“只等炮声一响，四角同时杀出来。”四将领受计策，带兵出发了。孔明自己带领一百多人，每人带着火炮出城，埋伏在麦田里等待敌人的到来。
司马懿率领军队直奔卤城，此时天色已晚，他对众将说：“如果白天进兵，城中必然有防备，现在趁夜晚攻城。这里城墙低矮，护城河也浅，很容易攻破。”于是在城外屯兵。一更时分，郭淮也领兵赶到，两军会合，一声鼓响，把卤城围得水泄不通。城上万箭齐发，石头和箭矢像雨点一样落下，魏兵不敢向前。
突然，魏军中信炮接连响起，三军大惊，又不知道是哪里的兵杀来。郭淮派人到麦田搜索，只见四角上火光冲天，喊杀声震天，四路蜀兵同时杀到。卤城四门大开，城内的士兵也杀了出来。蜀兵里应外合，痛击魏兵，魏兵死伤无数。司马懿率领败兵拼死突出重围，占据了山头，郭淮也带着败兵逃到山后扎营。
孔明进入卤城，命令四位将领在四角扎营。郭淮对司马懿说：“如今和蜀兵相持了很久，却没有退敌的办法。现在又被打败了一阵，损失了三千多人，如果不早点想办法，以后就更难退兵了。”司马懿问：“那该怎么办？”郭淮说：“可以发檄文调集雍州、凉州的人马合力剿杀。我愿意领军袭击剑阁，截断他们的归路，让他们粮草不通，三军慌乱。到时候趁机攻击，就能消灭敌人。”司马懿听从了他的建议，立即发檄文连夜向雍州、凉州调兵。没过多久，大将孙礼率领雍州、凉州各郡的人马赶到。司马懿马上命令孙礼约上郭淮去袭击剑阁。
孔明在卤城与魏军对峙了很长时间，不见魏兵出战，就把姜维、马岱叫进城听令，说：“现在魏兵守住险要的山地，不与我们交战。一是他们料定我们的麦子吃完就没有粮食了，二是他们派军去袭击剑阁，想断我们的粮道。你们二人各带一万军队先去守住险要之地，魏兵见我们有准备，自然就会退去。”二人领命带兵出发。
长史杨仪进帐报告说：“之前丞相下令，让大军一百天换一次班，现在期限已满，汉中的士兵已经出了川口，前方的公文也到了，只等会师交接。现在的八万军队里，有四万应该换班。”孔明说：“既然有命令，就叫他们赶快行动。”众军得知后，各自收拾行装准备启程。
突然有消息传来，孙礼率领雍州、凉州的二十万人马来助战，去袭击剑阁，司马懿亲自领兵来攻打卤城，蜀兵听到后都十分惊恐。杨仪进帐告诉孔明：“魏兵来得很急，丞相可以把换班的军队先留下退敌，等新来的兵到了，再进行换班。”孔明说：“不行。我用兵任命将领，以诚信为本，既然之前有命令，怎么能失信呢？而且应该回去的蜀兵，都已经做好了回家的打算，他们的父母妻儿都在家门口盼望着。就算现在有大难，我也决不会留下他们。”于是传令，让该走的士兵当天就出发。
众军听到后，都大声呼喊：“丞相如此对我们施恩，我们愿意暂且不回，舍命拼杀，痛击魏兵，报答丞相！”孔明说：“你们该回家，怎么能留在这里呢？”众军都要求出战，不愿回家。孔明说：“你们既然要和我出战，可以出城扎营，等魏兵到了，不要等他们喘息，就马上猛攻。这是以逸待劳的方法。”众兵领命，各自拿着兵器，高兴地出城，列好阵势等待。
西凉的人马日夜兼程赶来，人困马乏，正想扎营休息，就被蜀兵一拥而上。蜀兵人人奋勇，精锐尽出，雍州、凉州的兵抵挡不住，往后败退。蜀兵奋力追杀，杀得雍州、凉州的兵尸横遍野，血流成河。
孔明出城，收聚得胜的士兵，进城犒赏。突然接到永安李严的告急文书。孔明大惊，拆开信封查看，信中说：“最近听说东吴派人到洛阳，与魏国联合；魏国让东吴攻打蜀国，幸好东吴还没有起兵。现在我探知这个消息，希望丞相早做打算。”
孔明看完后，十分惊讶和疑惑，就召集众将说：“如果东吴兴兵侵犯蜀国，我们必须赶快回去。”于是传令，让祁山大寨的人马先退回西川，还说：“司马懿知道我们在这里屯军，一定不敢追赶。”于是王平、张嶷、吴班、吴懿分兵两路，缓缓退入西川。
张合见蜀兵退去，担心有诈，不敢追击，就领兵去见司马懿，问：“现在蜀兵退走，不知是什么用意？”司马懿说：“孔明诡计多端，我们不可轻举妄动。不如坚守，等他们粮草耗尽，自然会退去。”大将魏平说：“蜀兵撤离祁山的营寨后退，我们正可以乘势追击，都督却按兵不动，怕蜀兵像怕老虎一样，怎么面对天下人的嘲笑？”司马懿坚决不听。
孔明知道祁山的兵已经退回，就把杨仪、马忠叫进帐中，授予他们密计，让他们先带一万弓弩手，到剑阁木门道两边埋伏，说：“如果魏兵追到，听到我的炮响，就赶紧滚下木石，先截断他们的去路，两头一起射箭。”二人领命带兵出发。
孔明又让魏延、关兴断后，在城上四面插满旌旗，城内乱堆柴草，虚放烟火。大军都向木门道而去。魏营的巡逻哨兵向司马懿报告：“蜀兵大队已经退走，但不知道城中还有多少兵。”司马懿亲自去查看，看到城上插着旗帜，城中有烟火，笑着说：“这是座空城。”派人一探，果然是空城。
司马懿大喜，说：“孔明已经退走，谁敢去追？”先锋张合说：“我愿意去。”司马懿阻拦道：“你性格急躁，不能去。”张合说：“都督出关的时候，命我为先锋，现在正是立功的时候，却不用我，为什么？”司马懿说：“蜀兵退去，险阻的地方一定有埋伏，必须十分小心，才能去追。”张合说：“我都知道，不必担忧。”司马懿说：“你自己非要去，可别后悔。”张合说：“大丈夫舍身报国，就算万死也没有遗憾。”
司马懿说：“你既然坚持要去，可以带五千兵先行，让魏平带二万马步兵在后，以防埋伏。我带三千兵随后策应。”张合领命，领兵火速向前追赶。走了三十多里，突然背后喊声响起，树林里杀出一彪人马，为首的大将横刀勒马大叫：“贼将带兵去哪里！”张合回头一看，是魏延。张合大怒，回马交锋。不到十个回合，魏延假装战败逃走。
张合又追赶了三十多里，勒住马回头看，没有伏兵，又策马向前追。刚转过山坡，忽然喊声大起，一彪人马杀出，为首的大将是关兴，他横刀勒马大叫：“张合别追！有我在此！”张合拍马交锋。不到十个回合，关兴拨马便走。张合随后追赶。追到一片密林中，张合心中起疑，派人四处侦察，没有伏兵，于是放心继续追赶。
没想到魏延抄到前面，张合又和他交战十多个回合，魏延又败走。张合愤怒地追来，又被关兴抄到前面，截住去路。张合大怒，拍马交锋，战了十个回合，蜀兵把衣服、盔甲、杂物等扔满道路，魏军都下马争抢。魏延、关兴二将轮流交战，张合奋勇追赶。
天色渐晚，追到木门道口，魏延拨回马，高声大骂：“张合逆贼！我不与你对抗，你却只顾赶来，我今天和你决一死战！”张合十分愤怒，挺枪纵马，直取魏延，魏延挥刀迎战。不到十个回合，魏延大败，丢弃衣服、盔甲、头盔，单人匹马带着败兵往木门道中逃去。
张合杀得兴起，又见魏延大败而逃，就纵马追赶。这时天色昏暗，一声炮响，山上火光冲天，大石和乱柴滚滚而下，阻截了去路。张合大惊，说：“我中计了！”急忙回马，背后已经被木石塞满了归路，中间只有一片空地，两边都是峭壁，张合进退无路。
忽然一声梆子响，两边万箭齐发，张合和一百多个部将都被射死在木门道中。后人有诗叹道：“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堵塞，知道张合中计，众军勒马急忙退回。忽然听到山头上有人大叫：“诸葛丞相在此！”众军抬头看，只见孔明站在火光之中，指着众军说：“我今天围猎，想射一匹‘马’，却误中了一只‘獐’。你们各自安心回去，转告仲达：早晚他必被我擒获。”
魏兵回去见司马懿，详细报告了前面的事。司马懿悲痛不已，仰天长叹：“张隽乂（张合字隽乂）身死，是我的过错啊！”于是收兵回洛阳。魏主听说张合死了，流泪叹息，派人收殓他的尸体，厚葬了他。
孔明进入汉中，想回成都见后主。都护李严胡乱向后主上奏说：“我已经备好军粮，正要运到丞相的军前，不知道丞相为什么忽然班师回朝。”后主听到奏报，就命令尚书费祎到汉中见孔明，询问班师的原因。
费祎到了汉中，传达了后主的意思。孔明大惊，说：“李严发书告急，说东吴要兴兵侵犯川蜀，所以我才回师。”费祎说：“李严上奏说军粮已经备好，丞相无故回师，天子因此派我来询问。”
孔明大怒，派人调查，原来是李严因为军粮供应不上，怕丞相见罪，所以发书把孔明骗回，却又胡乱上奏天子，掩饰自己的过错。孔明大怒，说：“这匹夫为了一己之私，耽误国家大事！”派人把李严召来，要斩杀他。费祎劝道：“丞相念及先帝托孤的情谊，姑且宽恕他吧。”孔明听从了建议。
费祎立即上表启奏后主，后主看了表章，勃然大怒，叱令武士把李严推出斩首。参军蒋琬出班奏道：“李严是先帝托孤的大臣，请求陛下恩准宽恕。”后主听从了，把李严贬为平民，流放到梓潼郡闲住。
孔明回到成都，任用李严的儿子李丰为长史，积蓄粮草，研究阵法和武艺，整治兵器，抚恤将士，三年后才出征。两川的百姓和军士，都仰仗他的恩德。光阴荏苒，不知不觉三年过去了，此时是建兴十二年春二月，孔明入朝奏道：“臣抚恤军士，已经三年。现在粮草充足，军器完备，人马雄壮，可以讨伐魏国。这次如果不扫清奸党，恢复中原，我发誓不见陛下！”
后主说：“如今已经形成三足鼎立的局势，吴、魏没有入侵，相父为什么不安享太平呢？”孔明说：“臣受先帝的知遇之恩，日夜都在谋划讨伐魏国的计策。竭尽全力尽忠，为陛下克复中原，重兴汉室，是臣的心愿。”
话还没说完，班部中一人站出来说：“丞相不可兴兵。”众人一看，是谯周。正所谓：武侯尽瘁惟忧国，太史知机又论天。不知道谯周有什么议论，且看下文分解。