在三国鼎立的局势中，汉中是蜀、魏接壤的战略要地，但在地理位置和风俗民情上近蜀而远魏，因而归蜀易而归魏难。那时，曹操虽迅速平定汉中，抢在刘备之前，却进退两难了。刘备当时在成都立足未稳，无力来争，但是一旦安定，从曹操手中夺取汉中则势在必行。
这一点，刘备的谋主之一、关中郡县人、蜀郡太守法正看得一清二楚。建安二十二年(217年)，法正见时机成熟，便为刘备分析形势，指出曹操轻取汉中却不乘胜进攻巴蜀，反而留夏侯渊、张合屯守，主力北还，这不是曹操愚蠢，而是实力不足，离邺城太远，有内顾之忧所致。现观渊、合才略，不胜蜀中将帅，如果举兵征讨，必可攻克。占据汉中后，可充分利用当地的富庶，广积粮谷，伺机而动。这样上可以扫平天下，收复汉室，中可以蚕食雍、凉2州，广拓疆土，下可以凭险固守，作持久之计。他力劝刘备不要失掉天赐良机。
这一番透彻的议论，正合刘备之意。于是刘备调兵遣将，亲征汉中，法正随行，运筹帷幄。
刘备先令张飞、马超、吴兰诸将屯兵下辩(甘肃成县西)。曹操派遣曹洪抵御。次年，曹洪击败吴兰，张飞、马超撤退。吴兰被阴平(甘肃文县西)氐人首领强端斩杀，献首曹军。刘备大怒，与张飞、马超会合，亲率主力进逼阳平关。
汉中曹军将帅夏侯渊、徐晃、张合分头据关固守。刘备先派陈式断绝马鸣阁道，遭徐晃反击；又自攻广石的张合，久不能克。双方长期对峙，刘备紧急向成都要援兵。诸葛亮询问杨洪，杨洪说：“汉中是益州的咽喉，存亡相依，如无汉中，就等于无蜀，这是家门口的祸福。方今之事，男子当战，女子当运，发兵何疑?”七月，曹操亲领大军再次西征，增援汉中。九月，曹操坐镇长安。
建安二十四年(219年)春，刘备得到诸葛亮派来的援兵，便按法正的精心谋划，自南平渡沔水，抢占战略要地定军山。定军山位于汉中勉县东南5公里处，沿汉江东西绵亘耸立着12座山峰，山峦叠嶂，气势雄浑。它隔江与天荡山对峙，形成天险。
刘备预先让勇毅冠三军的老将黄忠，在天荡山下和定军山西峰仰天窝依山势扎营，作为伏兵。他亲率精卒万人，星夜急攻驻屯在广石的张合。张合率亲兵搏战，刘备转而在走马谷火烧都围，诱迫曹军统帅夏侯渊来救。
只知恃勇的夏侯渊果然中计，急切来争。他率轻骑驰援，途经定军山，遭到刘备拦击。正当两军酣战之际，法正说：“可以出击了。”黄忠便率伏兵突然从西峰居高临下冲出来，将夏侯渊团团围在山下干坦处(今称武侯坪)。夏侯渊虽然兵马精锐，顽强抵抗，但黄忠更勇，率众短兵接刃。蜀军士气高昂，金鼓振天，欢声动谷。
