太史谯周官居司天台，对天文颇有研究。他看到孔明又要出师，遂向后主奏报：“我现在掌管司天台，只要有祸福，就必须奏报：最近有成群的鸟数万只，从南方飞来，在汉水死亡，这是不祥之兆。我还观察到天象，见到奎星落在太白之间，北方气盛，不利于攻打魏国；再加上成都城里的居民都听到柏树夜间哭泣的声音。这些种种异象，相信丞相只应该谨慎坚守，不可妄动。”孔明回答：“我承担了先帝托孤的重任，必须竭尽全力讨伐贼寇，怎么可以因无根据的异象而放弃国家大事呢！”于是命令官员设立太牢祭祀昭烈之庙，痛哭流涕地拜倒，说：“我诸葛亮五次攻打祁山，都没有得到一寸土地，我的罪责不轻！今天我再带领整个军队，出征祁山，发誓全力以赴，消灭汉贼，恢复中原，竭尽全力，死而后已！”祭祀结束后，孔明告别后主，夜间赶到汉中，召集各位将领商议出兵计划。突然传来关兴病逝的消息。孔明声嘶力竭地哭泣，晕倒在地，过了一会儿才苏醒过来。众将再三劝解，孔明叹道：“可怜忠诚正直的人，天不给予长寿”，我这一次出师，又少了一位大将！”后人有诗叹道：“生死人常理，蜉蝣一样空。但存忠孝节，何必寿乔松。”
孔明带领着三十四万蜀汉军，分成五路出发，让姜维和魏延担任先锋，一同攻打祁山；他还让李恢先运送粮草，等候在斜谷道口。
再说魏国因为上一年有青龙自摩坡井里出来，所以改年号为青龙元年。此时是青龙二年春季的二月。近臣奏报说：“边境官员传来消息，蜀国派出了三十多万兵马，分成五路从祁山出发。”魏主曹睿大为惊慌，急召司马懿前来，向他说：“蜀国三年没有入侵我们，现在诸葛亮又从祁山出来了，我们该怎么办？”司马懿奏道：“我昨晚观察天象，发现中原地区的旺气十分充足，奎星与太白星相冲，对西川不利。现在孔明自以为才智过人，违背天命而行，必将自取败亡。臣托陛下的神明庇佑，我请求前去破敌。但愿能保证四个人一起去。”曹睿问：“你想保荐哪四个人？”司马懿说：“夏侯渊有四个儿子：长子名叫霸，字仲权；次子名威，字季权；第三个儿子名惠，字稚权；第四个儿子名和，字义权。夏侯霸和夏侯威这两个人擅长马术和弓箭；夏侯惠和夏侯和这两个人懂得军事策略：这四个人一直希望为他们的父亲报仇。我现在保荐夏侯霸、夏侯威为左右先锋，夏侯惠和夏侯和为行军司马，一起商议军事计划，以抵御蜀国的进攻。”曹睿说：“前段时间夏侯楙做驸马违背了军事计划，失去了很多士兵，现在他还没回来，我很羞愧。现在这四个人，也会和夏侯楙一样吗？”司马懿说：“这四个人不可与夏侯楙相提并论。”曹睿于是听从了他的建议，立即任命司马懿为大都督，所有将士都要听从他的委任，各处的兵马都要听从他的指挥。
司马懿接受命令后，离开朝廷出城去了。魏国皇帝曹睿又亲笔写诏书赐给司马懿，告诉他：“你到了渭滨，应该坚守城墙，不要与敌人硬碰。蜀汉军队没有得逞，一定会装作撤退来引诱你们，你要小心不要追击。等到他们的粮食耗尽，一定会撤退，然后你们乘虚攻击，就不难取胜，也能避免军马疲劳的苦楚。这是最好的计策了。”司马懿恭敬地接受了诏书，当天就到了长安。他集结了各处的军马，共计四十万人，都来到渭滨下寨。他还派出五万军队，在渭水上搭建了九座浮桥，让先锋夏侯霸、夏侯威过渡渭水安营。又在大营东边的原野上，筑起了一座城池，以防备不测之事。
司马懿正和众将商议着，突然报告郭淮和孙礼来见。司马懿迎接他们，礼毕后，郭淮说：“现在蜀汉的军队在祁山，如果他们跨过渭河登上原地，再连接到北山，就会阻断陇道，这是非常危险的情况。
”司马懿说：“你说得很好。那你去担任总督陇西军马，占领北原下寨，深挖高垒，不要轻易出击；只要等到他们的兵粮耗尽，再发起攻击。”
郭淮和孙礼接受了命令，带领军队下寨去了。
孔明从祁山再次出发，下了五个大营地，分别设置在左、右，中央，前方，和后方。接着，他一路前往斜谷直到剑阁，一共下了十四个大营地，将军队分批驻扎以备长期作战。他每天都派人巡逻。忽然有人报告郭淮、孙礼率领陇西的军队下寨于北原。孔明对诸将说：“魏国的军队在北原安营扎寨，是为了阻挡我们的陇道。我们现在虚假攻打北原，实际上却要偷袭渭滨。我们准备打造一百多只木筏，上面堆满草把，选出五千名熟练的水手来驾驶。在深夜里，我们会进攻北原，司马懿必定会率军前来救援。如果我们能稍微打败一些魏军，我们会先让后军渡过渭水岸边，然后再把前军下到筏子里。我们一定要顺水而下，前往浮桥，将桥烧断，从后方进攻。我会带领一支军队前去攻打前营。如果我们能够取得渭水南岸，前进就会变得容易了。”众将听从了命令，并按照计划行动。司马懿的巡逻军早已飞快地向他报告了这一情况。司马懿召集众将商议说：“孔明这么安排，其中必有诡计：他打算以攻打北原为名，顺流来烧毁浮桥，混乱我方军队的后方，然后却攻击我们的前方。”随即司马懿传令给夏侯霸和夏侯威说：“如果听到北原传来喊声，立即带兵前往渭水南山，等待蜀军来袭再进行反击。”他又命令张虎、乐綝率领两千名弓箭手伏在渭水浮桥北岸：“如果蜀军乘坐木筏顺水而来，我们就一起向他们射击，不要让他们靠近桥。”他还命令郭淮、孙礼说：“孔明会暗中渡过渭水，攻打你们新建的营地，你们的士兵不多，可以在半路上设伏。如果蜀军在午后渡水，到黄昏的时候一定会来攻打你们。你们就装作被打败了，然后假装逃跑，蜀军就一定会追击。你们用弓箭射击他们。我会从水陆两路一起进攻。如果蜀军来得很猛，就看我的指挥来击打他们。”各处都已经下达命令，他还命令两个儿子司马师、司马昭率军前去救援前营。司马懿自己率军前去救援北原。
\孔明命令魏延和马岱率军渡过渭水攻打北原；吴班和吴懿率领木筏军队去烧掉浮桥；王平和张嶷为前锋，姜维和马忠为中军，廖化和张翼为后卫：三路兵马分开，去攻打渭水旱营。当天午时，士兵们离开大寨，全部渡过渭水，排成阵势，缓缓前行。
魏延和马岱接近北原时，天色已经昏暗。孙礼的哨兵看到了他们，于是弃营而逃。魏延知道有准备，便急忙退军。突然，四周响起喊声：左边是司马懿，右边是郭淮，两路兵杀过来。魏延和马岱奋力杀出去，蜀军大半落入水中，其余的逃命无路。幸亏吴懿的军队杀来，救了败兵过岸并且拒住了敌军。吴班带领一半的军队撑着筏子顺水而来，要烧毁浮桥，但被张虎和乐綝在岸上乱箭射中。吴班中箭后落水而死，余军跳水逃命，木筏尽被魏兵夺去。此时，王平和张嶷不知道北原的军队已经被击败，直奔到魏营，已经是深夜，只听到四周喊声不断。王平对张嶷说：“军马攻打北原，现在还不知道胜负。渭南的寨子就在我们面前，怎么一个魏军也没有？莫非司马懿已经知道了，提前做好了准备？我们还是等着看浮桥起火吧，等火烧起来再进攻。”二人拦住了军队，忽然背后有一名骑士来报信，说：“丞相让军队赶紧回来。北原的军队和浮桥的军队，都已经失败了。”王平和张嶷大吃一惊，急忙退军，但却被魏兵从背后截击，一声炮响，魏军猛烈地袭来，火光冲天。王平和张嶷率领军队迎战，两军打了一场混战。最终王平和张嶷奋力杀出去，蜀军大半折损。孔明回到祁山大营，收集残兵败将，大约有一万余人阵亡，他心中十分忧虑。忽然有人报告说费祎从成都来见孔明。孔明让他进来，费祎行了礼。孔明说：“我有一封书，正想请你去东吴交给某人，不知你肯不肯去？”费祎说：“丞相有令，我怎么敢推辞呢？”于是孔明立即写好信，交给费祎带去。
费祎带着孔明的书信前往建业，向吴国主孙权求见并呈上了这封信。孙权拆开书看了看，大致写道：“汉朝不幸，秩序被破坏，曹操篡夺了皇位，祸及至今。我诸葛亮接受了昭烈皇帝的重托，必尽全力效忠。现在大军已经到了祁山，强盗将要在渭水之战中灭亡。恳请陛下考虑我们盟友的义务，下令北征，一起夺取中原，共享天下。信中未能尽言，只希望陛下圣明鉴识。” 孙权读完书后大喜，对费祎说：“我早就想发动战争，但一直未能与孔明会合。现在书信到了，我将亲自发动战争，攻占巢门，取得魏新城。另外，陆逊、诸葛瑾等将在江夏、沔口驻兵，夺取襄阳。孙韶、张承等将出兵广陵，取得淮阳和其他地方。三处同时进军，共有三十万大军，定期发兵。”费祎拜谢说：“果然如此，那么中原不久就要被攻破了！”孙权设宴招待了费祎。在宴会上，孙权问：“丞相军队中，用谁来先破敌？”费祎说：“魏延是首选。”孙权笑着说：“这个人勇气充足，但心思不正。如果没有孔明，这个人一旦拥有了权力，必然会成为祸害。孔明不知道这个吗？”费祎说：“陛下的话非常正确！我现在回去，一定会把您的话告诉孔明的。”于是费祎告辞孙权，回到祁山，见到孔明，告诉他吴国国君出动了三十万大军，亲自率领，分三路进攻魏国。孔明又问：“吴国君主还有其他的话吗？”费祎把魏延的事告诉了他。孔明叹了口气：“他真是一个聪明的君主！我并不是不了解这个人，只是可惜他太勇猛了，所以才用他。”费祎说：“丞相应该早点采取措施。”孔明说：“我有办法。”费祎告别孔明，自己回到成都。\
孔明正在与诸将商议进攻的事，忽然有人报告有魏国的将领来投降。孔明把他叫来询问，他回答说：“我是魏国的偏将军郑文。我最近与秦朗一起领导了一支部队，听从司马懿的调遣。没想到司马懿偏袒秦朗，把他提拔为前将军，而把我视为无物。因此我很不满，特地来投降丞相。希望您能收留我。”他说完了这番话，就有人报告说秦朗带着军队在寨外，单独向郑文发起挑战。孔明问：“这个人的武艺比你强吗？”郑文回答：“我可以轻松地打败他。”孔明说：“如果你先杀了秦朗，我就不怀疑你。”郑文高兴地上马离开军营，与秦朗交战。孔明亲自走出军营观看。只见秦朗挺枪大骂道：“反贼偷了我的战马来这里，赶紧还我！”说完，直接冲向郑文。郑文拍马舞刀迎上去，一交手，就斩了秦朗。魏军各自逃跑。郑文提着秦朗的首级回到了军营。孔明回到帐中坐下，叫来郑文，勃然大怒，叱喝着左右：“推出去斩了！”郑文说：“小将没有罪！”孔明说：“我曾经见过秦朗，你今天斩的人，不是秦朗。你怎敢欺骗我！”文跪下请求道：“这是秦朗的弟弟秦明。”孔明笑着说：“司马懿让你来假投降，做内应，你怎么能骗的过我呢？如果你不讲实话，我一定会斩了你！”郑文只得说出了实情，并流着泪请求免死。孔明说：“既然你求生，那就写一封信，让司马懿亲自来攻打我们的军营，我就饶了你的性命。如果你抓住司马懿，就是你的功劳，我会重用你。”郑文只好写了这封信，呈给了孔明。孔明让将郑文监禁起来。樊建问道：“丞相您是怎么知道这个人是假投降的？”孔明说：“司马懿不轻易任用人。如果秦朗被任命为前将军，必定武艺高强。但是今天与郑文交手只一个回合，就被郑文斩了，肯定不是秦朗。所以我知道这是个骗局。”众人都拜服了。孔明选了一个口才好的军士，私下吩咐了一些事情。军士按照孔明的吩咐，带着书信来到魏军寨子，请求见司马懿。司马懿让他进来后，看完书信后问：“你是哪里的人？”军士回答：“我是中原人，流落到蜀中。和郑文是同乡。现在孔明因为郑文有功，就任命他为先锋。郑文特托我来送信，约定明天晚上燃火为号，请求都督全军前来攻打寨子，郑文在里面应战。”司马懿反复问话，还查看了来信，发现是真的。于是他招待军士吃喝后，交代说：“今天凌晨下更时分，我亲自会率军来攻打蜀军寨子。如果能够成功，我会重用你。”军士告别后回到孔明的寨子。孔明手持双剑，祷告之后，召唤王平和张嶷，吩咐了一些事情。之后，孔明又召唤了马忠、马岱，告诉他们一些事情；又召唤魏延，再次交代了一些事情。孔明自己带着几十个人坐在山上，指挥着军队。