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第二节 上表出师，首次北伐
诸葛亮自建兴三年（225年）十二月由南中返回成都后，直至建兴五年（227年）二月，用了一年多的时间集中做出师北伐的准备工作。准备工作的重点是对人事进行调整，特别是对几个关键人物和要害部门的职务重新进行安排。
首先是关于李严驻防地的调动。章武三年（223年）四月刘备临去世时，李严与诸葛亮并受遗诏，辅佐刘禅。诸葛亮于五月返回成都时，以李严为中都护，统内外军事，留镇白帝城。在当时蜀国的大臣中，李严是权力与地位仅次于诸葛亮的第二重臣，而他在留镇白帝城将近三年的时间里，任务完成得也确实很出色。对此，诸葛亮深表满意，曾称赞李严部署工作如同流水一样迅速，处理问题和决定取舍，相当果断敏捷，从不滞留。正因为李严是托孤重臣，而且镇守白帝城时功绩卓著，所以，诸葛亮在为准备北伐而进行人事调整时，首先想到了李严。于是，在建兴四年（226年）春天，诸葛亮奏拜李严为前将军（相当于当年关羽的官职），让他率大军自白帝城移驻江州县（今重庆市），而留护军陈到接替李严驻屯白帝城，并归李严统辖。
诸葛亮调李严至江州的目的，是为了在自己出师北伐期间，让李严主持大后方的军事。但以陈到接替李严驻屯白帝城，却引起一些人的担心，因为白帝城在今四川省奉节县东白帝山上，扼长江三峡的西口，与东吴控制的荆州为邻，是蜀国东部边境的军事重镇，战略位置非常重要。对于白帝城的安全问题，不但蜀汉人为之担心，连诸葛亮的兄长诸葛瑾也专门从东吴写信给诸葛亮，认为白帝城的兵力有两点值得担心：一是兵不精练；二是人数太少。针对这两点，诸葛亮回信分别予以解释：陈到所督之兵，全为蜀国精锐兵士，如嫌人数太少，则将再抽调江州兵予以补充。
其实，无论诸葛亮怎么解释，自李严调离白帝城后，蜀国在白帝城的兵力有所削弱，却是事实。而诸葛亮之所以敢从白帝城调走李严的重兵，关键原因还在于当时孙刘两家关系融洽，诸葛亮为了集中兵力准备北伐，已无必要将大量兵力投放于东线的白帝城。
其次是提拔张裔为留府长史，主持丞相府工作，并让参军蒋琬辅助他。
再次是对宫廷要职进行调整，并罢免旧臣来敏。刘禅即位后，来敏一直担任虎贲中郎将（统领皇宫卫士的官长）。到了建兴五年（227年）初，诸葛亮在即将北伐时，考虑到21岁的皇帝刘禅，尚不能明辨是非，必须有正直之人任以宫省之事，于是将黄门侍郎董允提拔为侍中，并兼任虎贲中郎将，让他与郭攸之、费祎、向宠、陈震等人共同负责宫中政事及宿卫。董允就是敢于向诸葛亮提出不同意见而大受诸葛亮称赞的董幼宰之子，他与郭攸之、费祎、向宠、陈震等人都是秉心公正、志虑忠纯的正直之士。
以上所谈诸葛亮对李严、张裔、董允等人职务的重新安排以及罢免旧臣来敏，所涉及的都是蜀国的要害部门：李严以前将军的身份移驻江州，主持大后方的军务；张裔以留府长史的身份主持丞相府的工作；董允以侍中兼虎贲中郎将的身份统领宿卫亲兵，负责宫廷大事；罢免来敏，目的是预除宫廷隐患。诸葛亮估计到，自己出师北伐，可能旷日持久，不会在短期内结束，此次离开成都，亦不知何时返回。因此，只有把后方的一切问题，特别是人事安排问题处理妥当后，他才决定离开成都。
临出发前，诸葛亮向刘禅上了一道奏表，这就是流传千古的《出师表》。诸葛亮在奏表中对刘禅说：“先帝（刘备）创业未半而中途去世，今天下三分，蜀国最弱，此诚危急存亡之时。但在此情况下，侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，是因为他们追念先帝的知遇之恩，欲报答于陛下。因此，陛下应广泛听取群臣的意见，以光大先帝的美德，弘扬志士的气概；不应妄自菲薄，说话不当，以堵塞忠谏之言路。皇宫与相府，本是一个整体，奖善惩恶，应该一视同仁。若有作恶犯法及尽忠为善之人，应交给主管部门判定刑赏，以昭示陛下公平清明之政治；不应偏袒和怀有私心，使宫廷内外执法有异。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等人，都是善良诚实、志虑忠纯之人，因此先帝选拔他们，以留给陛下。臣以为，宫中之事，无论大小，都要征询他们的意见，然后施行，这样必然能弥补缺点和疏漏，有所广益。将军向宠，性情善良，品行公正，通晓军事，试用于昔日，先帝称他有才能，因此大家公议后推举向宠为中都督。臣以为营中之事，都要征询他的意见，这样必然能使行阵和睦，优劣得所。亲近贤臣，疏远小人，这是前汉之所以兴隆的原因；亲近小人，疏远贤臣，这是后汉之所以倾颓的原因。先帝在世时，每与臣论及此事，未尝不对桓、灵二帝的做法表示叹息和哀痛遗憾。现在担任侍中、尚书、长史、参军的人，都是忠贞贤良、能以死报国的臣子，愿陛下能亲之信之，如此，则汉室之兴，可计日而待。臣本为平民，躬耕南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣低微鄙俗，自辱身份，枉驾屈尊，三次访臣于草庐之中，问臣以当世之事，使臣由此感激，遂答应为先帝奔走效劳。后来遭遇倾覆，臣在兵败之际接受重任，在危难关头奉命出使江东，从那时以来，已有二十一年了。先帝知臣谨慎，故临终托臣以国家大事。受命以来，日夜忧叹，深恐所托之事没有成效，以伤先帝之英明，故五月酷暑，率军渡过泸水，深入南中不毛之地。今南方已定，兵力已足，当奖率三军，北定中原，尽臣驽钝之才，铲除奸凶之敌，兴复汉室，还于旧都，此乃臣用以报答先帝而忠于陛下的职责。至于斟酌利弊，尽忠进言，则是郭攸之、费祎、董允等人的责任。愿陛下将讨伐曹贼、兴复汉室的重任托付于臣，并责以成效；若无成效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无振兴贤德的言论，则责备郭攸之、费祎、董允等人的怠慢，以彰显他们的过失。陛下也应自我谋划，以向群臣询问好的治国之道，明察并采纳正确的意见，深深追念先帝的遗诏。臣受大恩，不胜感激。今当远离，临表涕零，不知所言。”
诸葛亮在此奏表中，追叙了自己所受刘备的知遇之恩与托孤重任，以及二十多年来对刘备事业的耿耿忠心，表达了自己报效朝廷、出师北伐、平定天下、兴复汉室的雄心壮志，以及临别依依、不能自持的一片真情；劝勉叮咛刘禅要亲近贤臣，疏远小人，咨诹善道，察纳雅言，振作精神，发愤图强。通篇文章，情感真挚，尤其在对刘禅的劝勉叮咛方面，周详备至，明白切实，情出肺腑，百转千回，读后十分感人。
刘禅览表后批准了诸葛亮的出师请求，诸葛亮又代刘禅草拟了伐魏诏书，发布天下，然后出师。
建兴五年（227年）三月，诸葛亮率大军离升成都，进驻汉中郡，扎营于沔阳县（今陕西勉县东）阳平关之石马山，但这并非北伐的正式开始，而是继成都准备工作之后，进入汉中准备工作阶段。
诸葛亮到达汉中后，尽管身边有不少文官武将，但他仍觉得人才不足，于是选调广汉郡太守姚伷为属官。姚伷到任后，又向诸葛亮推荐了一批具有不同性格和专长的文武之士，诸葛亮非常高兴地说：“对国家忠诚有益之事，莫大于推荐人才，但推荐者却各自致力于推荐其所崇尚之人。现在姚伷同时推荐了有刚有柔的各种人才，以补充文官武将之用，他可称得上是心胸开阔、作风纯正的人了。希望诸位属官各自效法此事，以满足国家对人才的需求。”
诸葛亮在汉中十个月的准备工作中，除了继续招纳贤才，整治戎旅，屯耕殖谷，积蓄粮草外，则把主要精力用于策反孟达。
孟达，本字子敬，因避刘备叔父刘敬之讳，改字子度，扶风人，原为益州牧刘璋属吏。建安十六年（211年）冬，孟达与法正奉刘璋之命各率领2000人到荆州迎刘备入蜀，刘备令孟达并领法正之众，留驻荆州。刘备平蜀后，以孟达为宜都郡（刘备分南郡所置，治所在今湖北宜都西北，宜昌东南）太守。建安二十四年（219年）五月，刘备占领汉中后，命孟达由秭归县北攻房陵郡（建安间分汉中郡所置，治所在今湖北房县）。孟达夺得房陵郡后，又准备西攻上庸郡（建安间分汉中郡所置，治所在今湖北竹山西南）。刘备怕孟达力难独任，便派养子刘封自汉中沿汉水东下，统领孟达之军，与孟达共围上庸郡。上庸郡太守申耽与其弟申仪举众而降。刘备仍以申耽为上庸郡太守，并以申仪为西城郡（刘备分汉中郡所置，治所在今陕西安康西北）太守。房陵、上庸、西城三郡，东北与曹操控制的河南地区相邻，东南与关羽镇守的荆州地区相邻，西边与刘备新占领的汉中地区相邻，战略位置非常重要。为保证三郡的稳定，刘备提升刘封为副军将军，让孟达协助刘封，共同坐镇上庸郡以统摄之。
建安二十四年（219年）冬，吕蒙偷袭荆州后，关羽在危难之时接连派人到上庸郡，命刘封与孟达发兵救援，但刘封与孟达以三郡初附，未可轻动为由，不承羽命。关羽败亡后，刘备对刘封与孟达恨之入骨，使孟达非常害怕，更令孟达心中不快的是，刘封以刘备养子的优越身份，经常凌辱孟达，甚至夺走孟达的随军乐队。孟达既怕刘备因关羽之死而降罪，又不能忍受刘封的凌辱，于是在建安二十五年（220年）七月向刘备写了辞别表章后，率部4000余人投降于曹丕（此年正月曹操死，曹丕继位为魏王，十月称帝）。
孟达降魏后，刘封仍坚守房陵、上庸、西城三郡，曹丕派夏侯尚与徐晃随孟达共击刘封。在发起进攻之前，孟达给刘封写信，劝他降魏，信的中心内容是分析刘封与刘备之间的关系，说明刘备绝对不可能相信刘封，劝刘封早日叛蜀降魏。刘封原本姓寇，当年刘备刚到荆州投奔刘表时，因未有继嗣，遂养封为子，改姓刘。其人武艺高强，气力过人，每逢战阵，所在克捷，立功颇多，益州平定后，被封为副军中郎将。刘备收养刘封后不久，在建安十二年（207年）有了长子刘禅，从此，刘封作为刘备继承人的可能性已不复存在。对此，刘封本人并不在意，但孟达在给刘封的信中却就此大做文章，挑拨离间。尽管孟达的信很有煽惑性，但刘封始终不为所动。在劝降不成的情况下，孟达与夏侯尚及徐晃发起进攻，而西城郡太守申仪与上庸郡太守申耽，又同时降魏，同攻刘封。刘封兵败逃回成都后，刘备怒其不救关羽，又责其凌辱逼反孟达，诸葛亮也考虑刘封性情刚猛，将来难以制御，劝刘备除之，于是，刘封被赐死。
孟达降魏，并赶走刘封，为魏夺得房陵、上庸、西城三郡，使魏王非常高兴。当时曹丕正在其老家谯县大飨六军及当地父老百姓，他早就闻知孟达的大名，只是从未见面，便派大臣中有见识的人去看望孟达。派出的人返回后，有的称孟达是将帅之才，有的称孟达是卿相之器。曹丕于是更加敬佩孟达，便给孟达写了封信，对他的降魏之举给以高度评价。孟达到谯县进见曹丕时，举止闲雅，才辩过人，群臣莫不瞩目，曹丕更加高兴。曹丕以孟达为散骑常侍、建武将军，封为平阳侯，并将房陵、上庸、西城三郡合为新城郡，让孟达兼任新城郡太守，驻守上庸城，委以西南之任。当时群臣中有人认为孟达言行奸巧，虚浮不实，不宜委以此重任，劝曹丕不要宠之太过，行军长史刘晔更明确进言，认为孟达极不可靠，而新城郡之地理位置又极为重要，以后若有变故，必然带来祸患。但曹丕却向群臣担保孟达日后不会出事，并认为即使孟达日后叛魏，但对魏国来说，也不过如同以蒿箭射入蒿中，贱不足惜。曹丕既对孟达非常宠信，而大臣中的桓阶、夏侯尚等人又与孟达亲善，因此，孟达在降魏之后的最初几年中，心情颇为愉快。
到了蜀汉建兴三年（225年）年底，诸葛亮平定南中返回成都的途中，在汉阳县（今四川高县）遇到专门前来拜见的魏国降人李鸿。李鸿向诸葛亮介绍了关于孟达的一些近况，李鸿说他前不久经过孟达处，正好见到从蜀国投降魏国的王冲，王冲向孟达造谣说，当年孟达降魏，诸葛亮切齿痛恨，要杀孟达妻子，幸亏刘备不许，才未杀成。但孟达并不相信王冲的谣言，说诸葛亮待人有始有终，绝不会因自己降魏而诛杀自己的妻子。
李鸿介绍关于孟达的以上情况时，蒋琬与费诗均在座，诸葛亮便对二人说：“返回成都后将给孟达写信。”费诗向诸葛亮进言，说孟达过去对刘璋不忠，后来又背叛蜀国，是个反复无常的小人，不值得给他写信。诸葛亮听了费诗的话以后，“默然不答”。诸葛亮的“默然不答”，不但说明他坚持要给孟达写信，而且说明他有一个战略性的谋划，只是当着降人李鸿，不便明言而已，即使对蒋琬、费诗这样的知己部属，也不宜过早声张。
诸葛亮之所以坚持要给孟达写信，目的乃是“欲诱达以为外援”，也就是秘密地策反孟达，使他在诸葛亮出兵北伐曹魏时，予以援助呼应，这确实是个具有战略意义的谋划。自关羽败亡，荆州丢失之后，诸葛亮原先在“隆中对策”中提出的从荆州和益州两路出兵北伐的设想化为泡影，现在秘密策反孟达，可以说是重新实现两路出兵的补救措施。孟达统率的新城郡兵力，虽然远远不能与当年关羽统率的荆州兵力相比，但从地理位置上讲，新城郡较之荆州，距中原的宛、洛地区却更为近便。如果策反孟达之事真能成功，那么，在诸葛亮率主力从西线出兵北伐时，孟达便可率偏师在东线予以配合。
正是基于以上的考虑，所以诸葛亮在返回成都后，于建兴四年（226年）春天给孟达写了第一封信，用以联络感情，并进行试探。诸葛亮在信中先说自己从李鸿处得知孟达的消息后，感慨万千，长叹不已，再说根据自己对孟达平素志向的观察，孟达并非只知追求虚名地位而以背叛为荣之人，其不得已而暂时投奔曹魏，实由刘封伤先帝待士之义而凌辱孟达所致，又说孟达不信王冲的谣言，足见其对自己了解甚深，最后追叙昔日的友谊，抒发依依东望、遥致书信的情意。
孟达收到诸葛亮的秘密书信后，果然产生了反正归蜀的念头。不久，到了蜀汉建兴四年（226年）五月，魏文帝曹丕去世，其子曹叡即位，是为魏明帝。当时的情况对孟达极为不利：曹叡并不像曹丕那样宠信孟达，此其一。孟达的好友桓阶、夏侯尚等人也都去世，朝中再无人替他说话，此其二。孟达以蜀汉降人久居疆界，镇守魏国的新城郡，难免使魏人生疑，此其三。因为这些原因，遂使孟达心中更难自安，对自己六年前（220年7月）投降曹魏产生后悔之意，在此情况下，孟达开始与诸葛亮暗中进行联系。
建兴五年（227年）三月，诸葛亮进驻汉中之后，孟达与诸葛亮的联系更为方便，联系次数也更为频繁，而诸葛亮也把主要精力用于策反孟达。
但是，就在诸葛亮与孟达频繁进行秘密联系之时，魏明帝于蜀汉建兴五年（227年）六月派司马懿进驻宛县（今河南南阳），总督荆、豫二州诸军事。司马懿字仲达，河内郡温县人，出身世族，初被辟为曹操丞相府文学掾，后转至丞相主簿，曹操封魏王后，司马懿迁太子中庶子。曹丕称帝后，司马懿累迁尚书右仆射、抚军大将军。曹丕临死时，司马懿与曹真、陈群等人并受顾命，辅佐曹叡。司马懿其人猜忌多权变，善奇策异谋，为三国时期著名军事家和谋略家，当年建议曹操派人劝孙权偷袭荆州以解樊城之围，致使关羽败亡者，即为此人。现在，司马懿进驻宛县，对诸葛亮策反孟达的工作构成了极大的威胁。
司马懿进驻宛县后，诸葛亮怕夜长梦多，发生变故，便派人催促孟达尽早举事，而孟达却举棋不定，犹豫徘徊。为了促使孟达尽早举事，诸葛亮想起了孟达与申仪之间的矛盾，想利用这个矛盾尽早促成其事。前文曾谈过，申仪是申耽之弟，在建安二十四年（219年）五月刘封与孟达围攻上庸郡时，二人同时降蜀，刘备仍以申耽为上庸郡太守，以申仪为西城郡太守。到了建安二十五年（220年）七月孟达叛蜀降魏后，申耽与申仪也同时降魏。魏以申耽为怀集将军，徙居南阳；以申仪为魏兴郡（曹丕分西城郡所置，治所在今陕西旬阳）太守。申仪的魏兴郡与孟达的新城郡为邻，二人素来不和，矛盾很深，申仪总想找孟达的过错，但苦于没有把柄。诸葛亮正是利用这个矛盾而采取了一条逼孟达尽早举事的计策，派郭模诈降魏国，并有意把孟达暗通蜀汉之事由郭模泄露给申仪，目的是让申仪转告魏明帝和司马懿，引起他们对孟达的怀疑，从而逼孟达尽早举事。诸葛亮此计果然奏教，申仪从郭模处得知孟达暗通蜀汉的消息后，立即表奏魏明帝和司马懿，而孟达得知其事泄露后，也准备起兵。
魏明帝和司马懿得到申仪关于孟达即将反叛的密报后，起初还不太相信。司马懿一方面派参军梁几到新城郡察看动静，一方面以劝孟达入朝的方式加以试探。孟达心虚不敢入朝，梁几又提供了确凿的证据，司马懿便断定孟达必反无疑。此时已是蜀汉建兴五年（227年）十二月了。
司马懿为了防止孟达立即叛变，给自己准备平叛争取时间，他与诸葛亮针锋相对，也采取了一条计策，就是给孟达写信，说破诸葛亮派郭模诈降之事，借以安慰拉拢孟达，稳定其心，拖延时间。司马懿此计也果然奏效，孟达收到司马懿的来信后，见司马懿对自己很信任，无丝毫怀疑之意，因此又犹豫不决了。
魏国诸将见孟达犹豫不决，便劝司马懿暂不发兵，观其动静。司马懿则认为孟达毫无信义，必须乘其犹豫不决之机，以迅雷不及掩耳之势立即发兵征伐，于是潜军进讨，倍道兼程，仅用8天的时间，刚好在年底到达上庸城下。
对于司马懿亲率平叛大军神速抵达上庸，孟达完全未曾料到。此前，孟达曾给诸葛亮写信，从两方面预测过可能发生的情况。第一，孟达认为，司马懿驻军的宛县距魏都洛阳800里，距上庸城1100里。司马懿得知上庸即将举事的消息后，必然在发兵之前先要派人去洛阳表奏魏明帝，魏明帝同意之后才能发兵。经过如此往返，当魏军到达上庸时，时间已过一月，而此时自己早已做好准备。第二，孟达认为，由于自己已经做好准备，而司马懿又肯定不会亲自前来，因此，即使其他魏将前来，自己也不惧怕。但是，当司马懿亲率大军仅仅8天便兵临上庸城下时，孟达大惊，已措手不及，只得再给诸葛亮写信，感叹司马懿用兵之神速。
经过16天的围攻，孟达的外甥邓贤、部将李辅等人开门出降，司马懿入城，斩杀孟达，传首京师，很快平定了叛乱。
建兴六年（228年）正月，司马懿诛杀孟达之后，诸葛亮两路出兵的战略构想再次破灭，只得集中力量从汉中出兵北伐曹魏。
当时曹魏方面镇守长安的是夏侯惇的儿子夏侯楙。夏侯楙是曹操的女婿，毫无武略，平日只知多蓄伎妾，与自己的妻子清河公主及群弟之关系都很僵。魏文帝曹丕很宠信这位妹夫，魏明帝曹叡对这位姑夫也多方迁就。所以，夏侯楙镇守长安多年，除了吃喝玩乐外，毫无作为。
因汉中与关中之间，南北数百里，有秦岭横亘其间，交通非常困难，所以诸葛亮在进军之前，曾反复与部属商议进军路线。大将魏延曾向诸葛亮提出抄近道而奇袭长安的建议，其中所涉及的“褒斜”、“子午”等重要地名，在这里要先加以解释。“褒斜”，亦称褒斜谷、褒斜道，因褒水与斜水两河谷而得名。褒水与斜水同源于秦岭太白山，其中褒水南流入沔水（即汉水），其河谷为褒谷，谷口在令陕西汉中地区勉县褒城镇北约10里处；斜水北流入渭水，其河谷为斜谷，谷口在今陕西关中地区眉县西南约20里处。南段的褒谷与北段的斜谷合称褒斜谷，全长470里左右，山势险峻，无路可走，凿山架木，以为栈道，自古以来即为秦岭山区南北重要通道之一，为兵家必争之地。“子午”，亦称子午谷、子午道，因古人称北为“子”，称南为“午”而得名。子午谷也是秦岭山区南北重要通道之一，位置在褒斜谷以东，其北口（子口）在今陕西西安市西南，南口（午口）在今陕西汉中市东北。魏延向诸葛亮建议的进军路线的核心内容是：由他率领5000精兵为先锋，从褒谷口进入秦岭，在山中隐蔽东行，再进入子午谷，然后突然出子午谷北口，这样，用不了10天便可到达长安。夏侯楙闻蜀军忽至，必弃长安而逃，而横门粮仓之粮及百姓逃散后所剩之谷，足够蜀军坚守长安之用。曹魏要从东方调集援兵，到长安尚需20余日，诸葛亮可利用这段时间率大军出斜谷口东进，足以抢先到达长安，如此，则咸阳以西可一举而定。
魏延这个建议有一定的道理，镇守长安的夏侯楙怯而无能，不懂军事，此其一。魏延出子午谷而诸葛亮出斜谷，道路均近，用时均短，利于奇袭长安，此其二。史书还说，魏延每次随诸葛亮出征，总想请兵万人，与诸葛亮异道会兵潼关，这种想法与前述建议精神一致，都是抄近道奇袭长安。
但诸葛亮并没有采纳魏延的建议。诸葛亮的性格本来就小心谨慎，而蜀汉在三国之中力量最弱的现实，又迫使诸葛亮更加持重谨慎，不敢冒险。他认为魏延的建议虽有成功的可能性，但孤军远悬，冒险性太大，如果万一受挫，便可能导致全军覆没，这对力量薄弱的蜀国来说，将是致命的打击。所以，诸葛亮不用魏延之计，而决定从坦途平取陇右。
诸葛亮所作的军事部署是，扬言将出斜谷而夺取眉县，并派赵云、邓芝进驻箕谷（今陕西勉县褒城镇北），以为疑军，借以牵制魏军；自己则率主力军进攻祁山（今甘肃礼县祁山堡）。这是一个典型的声东击西的军事部署。
在选择主力军的先锋将领时，众人都认为不是魏延，就是吴壹，因为蜀国的大将中，关羽、张飞、马超、黄忠早已不在人世，赵云又进驻箕谷，除此之外，魏延和吴壹算是知名的宿将。但诸葛亮力排众议，选择马谡为先锋。马谡字幼常，襄阳宜城人，他才气过人，好论军计，深为诸葛亮所器重。但刘备对马谡却另有看法，临终时曾特别叮嘱诸葛亮说：“马谡言过其实，不可大用。”诸葛亮对刘备的叮嘱不以为然，在刘备死后又提拔马谡为参军，每引见谈论，自昼达夜，非常投机，尤其是诸葛亮讨伐南中时，马谡曾建议他采取“攻心为上”的策略，这使诸葛亮对马谡的才能更加另眼看待。所以，此次北伐，诸葛亮又将先锋重任交给马谡。
诸葛亮的大军出发后，战事一开始非常顺利，不但南安郡（治豲道县，即今甘肃陇西东南渭水东岸）、天水郡（治冀县，即今甘肃甘谷东）、安定郡（治临泾县，即今甘肃镇原南）同时叛魏降蜀，使关中为之震动，而且诸葛亮还收纳天水郡降将姜维。初战取胜的原因，一是诸葛亮戎阵整齐，赏罚严而号令明；二是自建安二十四年（219年）刘备与曹操闻争夺汉中而兵戎相见之后，八九年来，魏、蜀两国再末交兵，边境寂然，因此魏国毫无准备。
在丢失三郡、朝野震惊、群臣不知计之所出的情况下，魏明帝一方面下诏安定朝野之心，一方面派大将军曹真率张郃等人举兵抵抗，并御驾亲至长安督战。
诸葛亮进至祁山附近的西县（今甘肃天水西南）后，看到这里村落稠密，人口众多，土地肥沃，颇为富饶，心中十分高兴，便向刘禅上表介绍了这里的有关情况。诸葛亮在西县扎下大营，命马谡督诸军前进，此时魏将张郃前来迎战，两军相遇于街亭（今甘肃秦安县陇城镇）。马谡平日只会纸上谈兵，没有实战经验，临敌之时，又自以为是。他违背诸葛亮的部署，舍水登山，不据要道，举措繁扰，动止失宜，副将王平接连规谏，马谡不听。张郃在山下绝其汲水之道，乘蜀军干渴难忍之时大举进攻，蜀军大败，士卒星散，唯王平所领千人，鸣鼓自持，张郃疑有伏兵，不敢逼近。王平于是徐徐收合诸营散兵，率之而还。
马谡街亭惨败，使得原本大好的北伐形势急转直下。诸葛亮无奈，只得返回汉中，原已叛魏降蜀的南安、天水、安定三郡又被魏国夺回。
在诸葛亮所率主力败于街亭，返回汉中时，赵石与邓芝所率偏师与曹真接战，因力量相差悬殊，亦失利于箕谷。但赵云在退兵时，沉着冷静，不慌不忙。当时箕谷的赤岸，设有府库，存有军资，为了阻断曹真的追兵，保护赤岸府库，赵云将赤岸以北百余里的栈道全部烧毁，之后，赵云又亲自断后，军资财物，略无所弃，秩序井然地退回汉中。所以，赵云与邓芝之军虽然失利，但损失无多，不至大败。
首先是关于李严驻防地的调动。章武三年（223年）四月刘备临去世时，李严与诸葛亮并受遗诏，辅佐刘禅。诸葛亮于五月返回成都时，以李严为中都护，统内外军事，留镇白帝城。在当时蜀国的大臣中，李严是权力与地位仅次于诸葛亮的第二重臣，而他在留镇白帝城将近三年的时间里，任务完成得也确实很出色。对此，诸葛亮深表满意，曾称赞李严部署工作如同流水一样迅速，处理问题和决定取舍，相当果断敏捷，从不滞留。正因为李严是托孤重臣，而且镇守白帝城时功绩卓著，所以，诸葛亮在为准备北伐而进行人事调整时，首先想到了李严。于是，在建兴四年（226年）春天，诸葛亮奏拜李严为前将军（相当于当年关羽的官职），让他率大军自白帝城移驻江州县（今重庆市），而留护军陈到接替李严驻屯白帝城，并归李严统辖。
诸葛亮调李严至江州的目的，是为了在自己出师北伐期间，让李严主持大后方的军事。但以陈到接替李严驻屯白帝城，却引起一些人的担心，因为白帝城在今四川省奉节县东白帝山上，扼长江三峡的西口，与东吴控制的荆州为邻，是蜀国东部边境的军事重镇，战略位置非常重要。对于白帝城的安全问题，不但蜀汉人为之担心，连诸葛亮的兄长诸葛瑾也专门从东吴写信给诸葛亮，认为白帝城的兵力有两点值得担心：一是兵不精练；二是人数太少。针对这两点，诸葛亮回信分别予以解释：陈到所督之兵，全为蜀国精锐兵士，如嫌人数太少，则将再抽调江州兵予以补充。
其实，无论诸葛亮怎么解释，自李严调离白帝城后，蜀国在白帝城的兵力有所削弱，却是事实。而诸葛亮之所以敢从白帝城调走李严的重兵，关键原因还在于当时孙刘两家关系融洽，诸葛亮为了集中兵力准备北伐，已无必要将大量兵力投放于东线的白帝城。
其次是提拔张裔为留府长史，主持丞相府工作，并让参军蒋琬辅助他。
再次是对宫廷要职进行调整，并罢免旧臣来敏。刘禅即位后，来敏一直担任虎贲中郎将（统领皇宫卫士的官长）。到了建兴五年（227年）初，诸葛亮在即将北伐时，考虑到21岁的皇帝刘禅，尚不能明辨是非，必须有正直之人任以宫省之事，于是将黄门侍郎董允提拔为侍中，并兼任虎贲中郎将，让他与郭攸之、费祎、向宠、陈震等人共同负责宫中政事及宿卫。董允就是敢于向诸葛亮提出不同意见而大受诸葛亮称赞的董幼宰之子，他与郭攸之、费祎、向宠、陈震等人都是秉心公正、志虑忠纯的正直之士。
以上所谈诸葛亮对李严、张裔、董允等人职务的重新安排以及罢免旧臣来敏，所涉及的都是蜀国的要害部门：李严以前将军的身份移驻江州，主持大后方的军务；张裔以留府长史的身份主持丞相府的工作；董允以侍中兼虎贲中郎将的身份统领宿卫亲兵，负责宫廷大事；罢免来敏，目的是预除宫廷隐患。诸葛亮估计到，自己出师北伐，可能旷日持久，不会在短期内结束，此次离开成都，亦不知何时返回。因此，只有把后方的一切问题，特别是人事安排问题处理妥当后，他才决定离开成都。
临出发前，诸葛亮向刘禅上了一道奏表，这就是流传千古的《出师表》。诸葛亮在奏表中对刘禅说：“先帝（刘备）创业未半而中途去世，今天下三分，蜀国最弱，此诚危急存亡之时。但在此情况下，侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，是因为他们追念先帝的知遇之恩，欲报答于陛下。因此，陛下应广泛听取群臣的意见，以光大先帝的美德，弘扬志士的气概；不应妄自菲薄，说话不当，以堵塞忠谏之言路。皇宫与相府，本是一个整体，奖善惩恶，应该一视同仁。若有作恶犯法及尽忠为善之人，应交给主管部门判定刑赏，以昭示陛下公平清明之政治；不应偏袒和怀有私心，使宫廷内外执法有异。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等人，都是善良诚实、志虑忠纯之人，因此先帝选拔他们，以留给陛下。臣以为，宫中之事，无论大小，都要征询他们的意见，然后施行，这样必然能弥补缺点和疏漏，有所广益。将军向宠，性情善良，品行公正，通晓军事，试用于昔日，先帝称他有才能，因此大家公议后推举向宠为中都督。臣以为营中之事，都要征询他的意见，这样必然能使行阵和睦，优劣得所。亲近贤臣，疏远小人，这是前汉之所以兴隆的原因；亲近小人，疏远贤臣，这是后汉之所以倾颓的原因。先帝在世时，每与臣论及此事，未尝不对桓、灵二帝的做法表示叹息和哀痛遗憾。现在担任侍中、尚书、长史、参军的人，都是忠贞贤良、能以死报国的臣子，愿陛下能亲之信之，如此，则汉室之兴，可计日而待。臣本为平民，躬耕南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣低微鄙俗，自辱身份，枉驾屈尊，三次访臣于草庐之中，问臣以当世之事，使臣由此感激，遂答应为先帝奔走效劳。后来遭遇倾覆，臣在兵败之际接受重任，在危难关头奉命出使江东，从那时以来，已有二十一年了。先帝知臣谨慎，故临终托臣以国家大事。受命以来，日夜忧叹，深恐所托之事没有成效，以伤先帝之英明，故五月酷暑，率军渡过泸水，深入南中不毛之地。今南方已定，兵力已足，当奖率三军，北定中原，尽臣驽钝之才，铲除奸凶之敌，兴复汉室，还于旧都，此乃臣用以报答先帝而忠于陛下的职责。至于斟酌利弊，尽忠进言，则是郭攸之、费祎、董允等人的责任。愿陛下将讨伐曹贼、兴复汉室的重任托付于臣，并责以成效；若无成效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无振兴贤德的言论，则责备郭攸之、费祎、董允等人的怠慢，以彰显他们的过失。陛下也应自我谋划，以向群臣询问好的治国之道，明察并采纳正确的意见，深深追念先帝的遗诏。臣受大恩，不胜感激。今当远离，临表涕零，不知所言。”
诸葛亮在此奏表中，追叙了自己所受刘备的知遇之恩与托孤重任，以及二十多年来对刘备事业的耿耿忠心，表达了自己报效朝廷、出师北伐、平定天下、兴复汉室的雄心壮志，以及临别依依、不能自持的一片真情；劝勉叮咛刘禅要亲近贤臣，疏远小人，咨诹善道，察纳雅言，振作精神，发愤图强。通篇文章，情感真挚，尤其在对刘禅的劝勉叮咛方面，周详备至，明白切实，情出肺腑，百转千回，读后十分感人。
刘禅览表后批准了诸葛亮的出师请求，诸葛亮又代刘禅草拟了伐魏诏书，发布天下，然后出师。
建兴五年（227年）三月，诸葛亮率大军离升成都，进驻汉中郡，扎营于沔阳县（今陕西勉县东）阳平关之石马山，但这并非北伐的正式开始，而是继成都准备工作之后，进入汉中准备工作阶段。
诸葛亮到达汉中后，尽管身边有不少文官武将，但他仍觉得人才不足，于是选调广汉郡太守姚伷为属官。姚伷到任后，又向诸葛亮推荐了一批具有不同性格和专长的文武之士，诸葛亮非常高兴地说：“对国家忠诚有益之事，莫大于推荐人才，但推荐者却各自致力于推荐其所崇尚之人。现在姚伷同时推荐了有刚有柔的各种人才，以补充文官武将之用，他可称得上是心胸开阔、作风纯正的人了。希望诸位属官各自效法此事，以满足国家对人才的需求。”
诸葛亮在汉中十个月的准备工作中，除了继续招纳贤才，整治戎旅，屯耕殖谷，积蓄粮草外，则把主要精力用于策反孟达。
孟达，本字子敬，因避刘备叔父刘敬之讳，改字子度，扶风人，原为益州牧刘璋属吏。建安十六年（211年）冬，孟达与法正奉刘璋之命各率领2000人到荆州迎刘备入蜀，刘备令孟达并领法正之众，留驻荆州。刘备平蜀后，以孟达为宜都郡（刘备分南郡所置，治所在今湖北宜都西北，宜昌东南）太守。建安二十四年（219年）五月，刘备占领汉中后，命孟达由秭归县北攻房陵郡（建安间分汉中郡所置，治所在今湖北房县）。孟达夺得房陵郡后，又准备西攻上庸郡（建安间分汉中郡所置，治所在今湖北竹山西南）。刘备怕孟达力难独任，便派养子刘封自汉中沿汉水东下，统领孟达之军，与孟达共围上庸郡。上庸郡太守申耽与其弟申仪举众而降。刘备仍以申耽为上庸郡太守，并以申仪为西城郡（刘备分汉中郡所置，治所在今陕西安康西北）太守。房陵、上庸、西城三郡，东北与曹操控制的河南地区相邻，东南与关羽镇守的荆州地区相邻，西边与刘备新占领的汉中地区相邻，战略位置非常重要。为保证三郡的稳定，刘备提升刘封为副军将军，让孟达协助刘封，共同坐镇上庸郡以统摄之。
建安二十四年（219年）冬，吕蒙偷袭荆州后，关羽在危难之时接连派人到上庸郡，命刘封与孟达发兵救援，但刘封与孟达以三郡初附，未可轻动为由，不承羽命。关羽败亡后，刘备对刘封与孟达恨之入骨，使孟达非常害怕，更令孟达心中不快的是，刘封以刘备养子的优越身份，经常凌辱孟达，甚至夺走孟达的随军乐队。孟达既怕刘备因关羽之死而降罪，又不能忍受刘封的凌辱，于是在建安二十五年（220年）七月向刘备写了辞别表章后，率部4000余人投降于曹丕（此年正月曹操死，曹丕继位为魏王，十月称帝）。
孟达降魏后，刘封仍坚守房陵、上庸、西城三郡，曹丕派夏侯尚与徐晃随孟达共击刘封。在发起进攻之前，孟达给刘封写信，劝他降魏，信的中心内容是分析刘封与刘备之间的关系，说明刘备绝对不可能相信刘封，劝刘封早日叛蜀降魏。刘封原本姓寇，当年刘备刚到荆州投奔刘表时，因未有继嗣，遂养封为子，改姓刘。其人武艺高强，气力过人，每逢战阵，所在克捷，立功颇多，益州平定后，被封为副军中郎将。刘备收养刘封后不久，在建安十二年（207年）有了长子刘禅，从此，刘封作为刘备继承人的可能性已不复存在。对此，刘封本人并不在意，但孟达在给刘封的信中却就此大做文章，挑拨离间。尽管孟达的信很有煽惑性，但刘封始终不为所动。在劝降不成的情况下，孟达与夏侯尚及徐晃发起进攻，而西城郡太守申仪与上庸郡太守申耽，又同时降魏，同攻刘封。刘封兵败逃回成都后，刘备怒其不救关羽，又责其凌辱逼反孟达，诸葛亮也考虑刘封性情刚猛，将来难以制御，劝刘备除之，于是，刘封被赐死。
孟达降魏，并赶走刘封，为魏夺得房陵、上庸、西城三郡，使魏王非常高兴。当时曹丕正在其老家谯县大飨六军及当地父老百姓，他早就闻知孟达的大名，只是从未见面，便派大臣中有见识的人去看望孟达。派出的人返回后，有的称孟达是将帅之才，有的称孟达是卿相之器。曹丕于是更加敬佩孟达，便给孟达写了封信，对他的降魏之举给以高度评价。孟达到谯县进见曹丕时，举止闲雅，才辩过人，群臣莫不瞩目，曹丕更加高兴。曹丕以孟达为散骑常侍、建武将军，封为平阳侯，并将房陵、上庸、西城三郡合为新城郡，让孟达兼任新城郡太守，驻守上庸城，委以西南之任。当时群臣中有人认为孟达言行奸巧，虚浮不实，不宜委以此重任，劝曹丕不要宠之太过，行军长史刘晔更明确进言，认为孟达极不可靠，而新城郡之地理位置又极为重要，以后若有变故，必然带来祸患。但曹丕却向群臣担保孟达日后不会出事，并认为即使孟达日后叛魏，但对魏国来说，也不过如同以蒿箭射入蒿中，贱不足惜。曹丕既对孟达非常宠信，而大臣中的桓阶、夏侯尚等人又与孟达亲善，因此，孟达在降魏之后的最初几年中，心情颇为愉快。
到了蜀汉建兴三年（225年）年底，诸葛亮平定南中返回成都的途中，在汉阳县（今四川高县）遇到专门前来拜见的魏国降人李鸿。李鸿向诸葛亮介绍了关于孟达的一些近况，李鸿说他前不久经过孟达处，正好见到从蜀国投降魏国的王冲，王冲向孟达造谣说，当年孟达降魏，诸葛亮切齿痛恨，要杀孟达妻子，幸亏刘备不许，才未杀成。但孟达并不相信王冲的谣言，说诸葛亮待人有始有终，绝不会因自己降魏而诛杀自己的妻子。
李鸿介绍关于孟达的以上情况时，蒋琬与费诗均在座，诸葛亮便对二人说：“返回成都后将给孟达写信。”费诗向诸葛亮进言，说孟达过去对刘璋不忠，后来又背叛蜀国，是个反复无常的小人，不值得给他写信。诸葛亮听了费诗的话以后，“默然不答”。诸葛亮的“默然不答”，不但说明他坚持要给孟达写信，而且说明他有一个战略性的谋划，只是当着降人李鸿，不便明言而已，即使对蒋琬、费诗这样的知己部属，也不宜过早声张。
诸葛亮之所以坚持要给孟达写信，目的乃是“欲诱达以为外援”，也就是秘密地策反孟达，使他在诸葛亮出兵北伐曹魏时，予以援助呼应，这确实是个具有战略意义的谋划。自关羽败亡，荆州丢失之后，诸葛亮原先在“隆中对策”中提出的从荆州和益州两路出兵北伐的设想化为泡影，现在秘密策反孟达，可以说是重新实现两路出兵的补救措施。孟达统率的新城郡兵力，虽然远远不能与当年关羽统率的荆州兵力相比，但从地理位置上讲，新城郡较之荆州，距中原的宛、洛地区却更为近便。如果策反孟达之事真能成功，那么，在诸葛亮率主力从西线出兵北伐时，孟达便可率偏师在东线予以配合。
正是基于以上的考虑，所以诸葛亮在返回成都后，于建兴四年（226年）春天给孟达写了第一封信，用以联络感情，并进行试探。诸葛亮在信中先说自己从李鸿处得知孟达的消息后，感慨万千，长叹不已，再说根据自己对孟达平素志向的观察，孟达并非只知追求虚名地位而以背叛为荣之人，其不得已而暂时投奔曹魏，实由刘封伤先帝待士之义而凌辱孟达所致，又说孟达不信王冲的谣言，足见其对自己了解甚深，最后追叙昔日的友谊，抒发依依东望、遥致书信的情意。
孟达收到诸葛亮的秘密书信后，果然产生了反正归蜀的念头。不久，到了蜀汉建兴四年（226年）五月，魏文帝曹丕去世，其子曹叡即位，是为魏明帝。当时的情况对孟达极为不利：曹叡并不像曹丕那样宠信孟达，此其一。孟达的好友桓阶、夏侯尚等人也都去世，朝中再无人替他说话，此其二。孟达以蜀汉降人久居疆界，镇守魏国的新城郡，难免使魏人生疑，此其三。因为这些原因，遂使孟达心中更难自安，对自己六年前（220年7月）投降曹魏产生后悔之意，在此情况下，孟达开始与诸葛亮暗中进行联系。
建兴五年（227年）三月，诸葛亮进驻汉中之后，孟达与诸葛亮的联系更为方便，联系次数也更为频繁，而诸葛亮也把主要精力用于策反孟达。
但是，就在诸葛亮与孟达频繁进行秘密联系之时，魏明帝于蜀汉建兴五年（227年）六月派司马懿进驻宛县（今河南南阳），总督荆、豫二州诸军事。司马懿字仲达，河内郡温县人，出身世族，初被辟为曹操丞相府文学掾，后转至丞相主簿，曹操封魏王后，司马懿迁太子中庶子。曹丕称帝后，司马懿累迁尚书右仆射、抚军大将军。曹丕临死时，司马懿与曹真、陈群等人并受顾命，辅佐曹叡。司马懿其人猜忌多权变，善奇策异谋，为三国时期著名军事家和谋略家，当年建议曹操派人劝孙权偷袭荆州以解樊城之围，致使关羽败亡者，即为此人。现在，司马懿进驻宛县，对诸葛亮策反孟达的工作构成了极大的威胁。
司马懿进驻宛县后，诸葛亮怕夜长梦多，发生变故，便派人催促孟达尽早举事，而孟达却举棋不定，犹豫徘徊。为了促使孟达尽早举事，诸葛亮想起了孟达与申仪之间的矛盾，想利用这个矛盾尽早促成其事。前文曾谈过，申仪是申耽之弟，在建安二十四年（219年）五月刘封与孟达围攻上庸郡时，二人同时降蜀，刘备仍以申耽为上庸郡太守，以申仪为西城郡太守。到了建安二十五年（220年）七月孟达叛蜀降魏后，申耽与申仪也同时降魏。魏以申耽为怀集将军，徙居南阳；以申仪为魏兴郡（曹丕分西城郡所置，治所在今陕西旬阳）太守。申仪的魏兴郡与孟达的新城郡为邻，二人素来不和，矛盾很深，申仪总想找孟达的过错，但苦于没有把柄。诸葛亮正是利用这个矛盾而采取了一条逼孟达尽早举事的计策，派郭模诈降魏国，并有意把孟达暗通蜀汉之事由郭模泄露给申仪，目的是让申仪转告魏明帝和司马懿，引起他们对孟达的怀疑，从而逼孟达尽早举事。诸葛亮此计果然奏教，申仪从郭模处得知孟达暗通蜀汉的消息后，立即表奏魏明帝和司马懿，而孟达得知其事泄露后，也准备起兵。
魏明帝和司马懿得到申仪关于孟达即将反叛的密报后，起初还不太相信。司马懿一方面派参军梁几到新城郡察看动静，一方面以劝孟达入朝的方式加以试探。孟达心虚不敢入朝，梁几又提供了确凿的证据，司马懿便断定孟达必反无疑。此时已是蜀汉建兴五年（227年）十二月了。
司马懿为了防止孟达立即叛变，给自己准备平叛争取时间，他与诸葛亮针锋相对，也采取了一条计策，就是给孟达写信，说破诸葛亮派郭模诈降之事，借以安慰拉拢孟达，稳定其心，拖延时间。司马懿此计也果然奏效，孟达收到司马懿的来信后，见司马懿对自己很信任，无丝毫怀疑之意，因此又犹豫不决了。
魏国诸将见孟达犹豫不决，便劝司马懿暂不发兵，观其动静。司马懿则认为孟达毫无信义，必须乘其犹豫不决之机，以迅雷不及掩耳之势立即发兵征伐，于是潜军进讨，倍道兼程，仅用8天的时间，刚好在年底到达上庸城下。
对于司马懿亲率平叛大军神速抵达上庸，孟达完全未曾料到。此前，孟达曾给诸葛亮写信，从两方面预测过可能发生的情况。第一，孟达认为，司马懿驻军的宛县距魏都洛阳800里，距上庸城1100里。司马懿得知上庸即将举事的消息后，必然在发兵之前先要派人去洛阳表奏魏明帝，魏明帝同意之后才能发兵。经过如此往返，当魏军到达上庸时，时间已过一月，而此时自己早已做好准备。第二，孟达认为，由于自己已经做好准备，而司马懿又肯定不会亲自前来，因此，即使其他魏将前来，自己也不惧怕。但是，当司马懿亲率大军仅仅8天便兵临上庸城下时，孟达大惊，已措手不及，只得再给诸葛亮写信，感叹司马懿用兵之神速。
经过16天的围攻，孟达的外甥邓贤、部将李辅等人开门出降，司马懿入城，斩杀孟达，传首京师，很快平定了叛乱。
建兴六年（228年）正月，司马懿诛杀孟达之后，诸葛亮两路出兵的战略构想再次破灭，只得集中力量从汉中出兵北伐曹魏。
当时曹魏方面镇守长安的是夏侯惇的儿子夏侯楙。夏侯楙是曹操的女婿，毫无武略，平日只知多蓄伎妾，与自己的妻子清河公主及群弟之关系都很僵。魏文帝曹丕很宠信这位妹夫，魏明帝曹叡对这位姑夫也多方迁就。所以，夏侯楙镇守长安多年，除了吃喝玩乐外，毫无作为。
因汉中与关中之间，南北数百里，有秦岭横亘其间，交通非常困难，所以诸葛亮在进军之前，曾反复与部属商议进军路线。大将魏延曾向诸葛亮提出抄近道而奇袭长安的建议，其中所涉及的“褒斜”、“子午”等重要地名，在这里要先加以解释。“褒斜”，亦称褒斜谷、褒斜道，因褒水与斜水两河谷而得名。褒水与斜水同源于秦岭太白山，其中褒水南流入沔水（即汉水），其河谷为褒谷，谷口在令陕西汉中地区勉县褒城镇北约10里处；斜水北流入渭水，其河谷为斜谷，谷口在今陕西关中地区眉县西南约20里处。南段的褒谷与北段的斜谷合称褒斜谷，全长470里左右，山势险峻，无路可走，凿山架木，以为栈道，自古以来即为秦岭山区南北重要通道之一，为兵家必争之地。“子午”，亦称子午谷、子午道，因古人称北为“子”，称南为“午”而得名。子午谷也是秦岭山区南北重要通道之一，位置在褒斜谷以东，其北口（子口）在今陕西西安市西南，南口（午口）在今陕西汉中市东北。魏延向诸葛亮建议的进军路线的核心内容是：由他率领5000精兵为先锋，从褒谷口进入秦岭，在山中隐蔽东行，再进入子午谷，然后突然出子午谷北口，这样，用不了10天便可到达长安。夏侯楙闻蜀军忽至，必弃长安而逃，而横门粮仓之粮及百姓逃散后所剩之谷，足够蜀军坚守长安之用。曹魏要从东方调集援兵，到长安尚需20余日，诸葛亮可利用这段时间率大军出斜谷口东进，足以抢先到达长安，如此，则咸阳以西可一举而定。
魏延这个建议有一定的道理，镇守长安的夏侯楙怯而无能，不懂军事，此其一。魏延出子午谷而诸葛亮出斜谷，道路均近，用时均短，利于奇袭长安，此其二。史书还说，魏延每次随诸葛亮出征，总想请兵万人，与诸葛亮异道会兵潼关，这种想法与前述建议精神一致，都是抄近道奇袭长安。
但诸葛亮并没有采纳魏延的建议。诸葛亮的性格本来就小心谨慎，而蜀汉在三国之中力量最弱的现实，又迫使诸葛亮更加持重谨慎，不敢冒险。他认为魏延的建议虽有成功的可能性，但孤军远悬，冒险性太大，如果万一受挫，便可能导致全军覆没，这对力量薄弱的蜀国来说，将是致命的打击。所以，诸葛亮不用魏延之计，而决定从坦途平取陇右。
诸葛亮所作的军事部署是，扬言将出斜谷而夺取眉县，并派赵云、邓芝进驻箕谷（今陕西勉县褒城镇北），以为疑军，借以牵制魏军；自己则率主力军进攻祁山（今甘肃礼县祁山堡）。这是一个典型的声东击西的军事部署。
在选择主力军的先锋将领时，众人都认为不是魏延，就是吴壹，因为蜀国的大将中，关羽、张飞、马超、黄忠早已不在人世，赵云又进驻箕谷，除此之外，魏延和吴壹算是知名的宿将。但诸葛亮力排众议，选择马谡为先锋。马谡字幼常，襄阳宜城人，他才气过人，好论军计，深为诸葛亮所器重。但刘备对马谡却另有看法，临终时曾特别叮嘱诸葛亮说：“马谡言过其实，不可大用。”诸葛亮对刘备的叮嘱不以为然，在刘备死后又提拔马谡为参军，每引见谈论，自昼达夜，非常投机，尤其是诸葛亮讨伐南中时，马谡曾建议他采取“攻心为上”的策略，这使诸葛亮对马谡的才能更加另眼看待。所以，此次北伐，诸葛亮又将先锋重任交给马谡。
诸葛亮的大军出发后，战事一开始非常顺利，不但南安郡（治豲道县，即今甘肃陇西东南渭水东岸）、天水郡（治冀县，即今甘肃甘谷东）、安定郡（治临泾县，即今甘肃镇原南）同时叛魏降蜀，使关中为之震动，而且诸葛亮还收纳天水郡降将姜维。初战取胜的原因，一是诸葛亮戎阵整齐，赏罚严而号令明；二是自建安二十四年（219年）刘备与曹操闻争夺汉中而兵戎相见之后，八九年来，魏、蜀两国再末交兵，边境寂然，因此魏国毫无准备。
在丢失三郡、朝野震惊、群臣不知计之所出的情况下，魏明帝一方面下诏安定朝野之心，一方面派大将军曹真率张郃等人举兵抵抗，并御驾亲至长安督战。
诸葛亮进至祁山附近的西县（今甘肃天水西南）后，看到这里村落稠密，人口众多，土地肥沃，颇为富饶，心中十分高兴，便向刘禅上表介绍了这里的有关情况。诸葛亮在西县扎下大营，命马谡督诸军前进，此时魏将张郃前来迎战，两军相遇于街亭（今甘肃秦安县陇城镇）。马谡平日只会纸上谈兵，没有实战经验，临敌之时，又自以为是。他违背诸葛亮的部署，舍水登山，不据要道，举措繁扰，动止失宜，副将王平接连规谏，马谡不听。张郃在山下绝其汲水之道，乘蜀军干渴难忍之时大举进攻，蜀军大败，士卒星散，唯王平所领千人，鸣鼓自持，张郃疑有伏兵，不敢逼近。王平于是徐徐收合诸营散兵，率之而还。
马谡街亭惨败，使得原本大好的北伐形势急转直下。诸葛亮无奈，只得返回汉中，原已叛魏降蜀的南安、天水、安定三郡又被魏国夺回。
在诸葛亮所率主力败于街亭，返回汉中时，赵石与邓芝所率偏师与曹真接战，因力量相差悬殊，亦失利于箕谷。但赵云在退兵时，沉着冷静，不慌不忙。当时箕谷的赤岸，设有府库，存有军资，为了阻断曹真的追兵，保护赤岸府库，赵云将赤岸以北百余里的栈道全部烧毁，之后，赵云又亲自断后，军资财物，略无所弃，秩序井然地退回汉中。所以，赵云与邓芝之军虽然失利，但损失无多，不至大败。
