概述
第一次北伐，建興六年（228年）春，諸葛亮揚聲由斜谷道攻取眉縣，使趙雲、鄧芝率一枝兵馬為疑軍，據箕谷。而諸葛亮自率大軍攻祁山。由於事出突然，天水、安定、南安三郡皆叛魏應亮，魏明帝曹睿遣大將軍曹真督關右諸軍，駐眉縣。令右將軍張合率五萬步騎增援隴上。蜀軍先鋒馬謖在街亭被張合所破，蜀軍進無所據，拔西縣千餘家回漢中。此戰過後，諸葛亮自貶三等，以亮為右將軍，行丞相事，所總統如前。
第二次北伐，建興六年（228年）冬，諸葛亮利用東吳陸遜在石亭大破魏大司馬曹休之際，復出軍攻魏。十二月，諸葛亮引兵出散關，圍陳倉。因為曹魏方面已經有所準備，“使將軍郝昭、王生守陳倉，治其城”（見《曹真傳》）。郝昭據城堅守，諸葛亮圍城20餘日，糧盡而還。魏將王雙率騎追趕，被亮設伏所殺。
第三次北伐。建興七年（229年）春，諸葛亮遣陳式攻武都、陰平，魏雍州刺史郭淮率眾欲擊式。諸葛亮自出至建威，郭淮退還，遂克定二郡。冬，亮徙府營於南山下原上，築漢、樂二城。
第四次北伐。建興八年（230年）七月，魏使司馬懿由西城，張郃由子午，曹真由斜谷，數道並進，會攻漢中。會天大雨三十餘日，阻礙了魏軍的進攻。蜀軍以逸待勞，諸葛亮一方面積極組織防禦力量，調李嚴率軍2萬增援漢中，自己親率大軍屯成固、赤坂迎敵。另一方面積極籌畫反攻力量。他令魏延、吳壹西入羌中南安界，大破魏後將軍費瑤、雍州刺吏郭淮於陽溪。
第五次北伐，建興九年（231年）二月，
諸葛亮率軍再次進圍祁山，以新造之木牛運糧，令李嚴總督後勤糧草。此時，魏大司馬曹真有疾，魏明帝令司馬懿代真屯長安，督雍涼二州諸軍事，統張合、戴陵、費瑤、郭淮，兵發祁山。諸葛亮率軍於上圭迎擊司馬懿，初戰諸葛亮擊敗魏將郭淮、費瑤，並乘勝大收上圭小麥以做軍糧。在上圭東與司馬懿想遇，懿斂兵依險，亮不得戰，引軍還。司馬懿引軍隨亮，至西城，始終不與諸葛亮交戰。魏將賈栩、魏平數請戰，懿不允。諸將因曰“公畏蜀如虎，奈天下笑”（見《諸葛亮傳》注引《漢晉春秋》）。五月司馬懿使張合攻蜀將王平於祁山南屯，自己率主力進攻諸葛亮。諸葛亮令魏延。吳班、高翔迎戰，大破魏軍，“獲甲首三千級、玄鎧五千領，角弩三千一百張”。懿回營固守。祁山南屯方面，蜀將王平守備得法，張合進攻不克，亦回軍。六月，蜀軍因運糧不繼退軍，司馬懿強使張合追擊蜀軍，張合不得已，遂進。追至木門中蜀軍伏擊，張合中箭而亡。
第六次北伐，諸葛亮鑒於每次北伐，皆因糧盡退軍，故於建興九年（231年）後，就勸兵講武，作木牛、流馬，運米集斜谷口，治斜谷邸閣；息兵三年，以做戰時所用。建興十二年（234年）二月，諸葛亮調動所能徵發的軍隊，出斜谷，遣使約東吳孫權同時出兵，共伐曹魏。蜀軍到達眉縣後，屯於渭水之南。司馬懿亦引軍渡渭，背水為壘以拒亮。司馬懿仍沿用堅守不出，待蜀軍糧盡而退的辦法，而諸葛亮也“分兵屯田，為久駐之基”。兩軍相拒百餘日，諸葛亮數次挑戰，懿始終不出。亮送巾幗婦人之服至懿處，懿故意上表請戰，以搪塞諸將。蜀軍與魏軍相持半年有餘，於當年八月，諸葛亮積勞成疾，病逝于軍中，享年五十四歲。司馬懿得知此訊息，率軍追趕。蜀將姜維令楊儀反旗鳴鼓，做反擊狀，懿不敢逼。蜀軍得以結陣而去，入斜谷後發喪。百姓為之諺曰：“死諸葛能退生仲達。”懿因此自嘲道：“吾能科生，不便料死也。”（見《諸葛亮傳》注引《漢晉春秋》）。及蜀軍退，懿巡視蜀軍營壘處，嘆道“天下奇才也！”（見《諸葛亮傳》）
