公元227年，蜀汉丞相诸葛亮出师北伐曹魏。
诸葛亮出师前还曾秘密诱降投归魏国的原蜀国将领孟达，想让他里应外合。但孟达刚举事8天，就被都督荆、豫2州军事的司马懿迅速平息。
此次出师，诸葛亮扬言要出褒斜道攻取关中的郡县，并派赵云、邓芝布置疑兵，进据箕谷(褒城县西北)，作出进攻姿态，迷惑魏军。曹睿派遣大将军曹真都督关中渚军，严密把守斜谷北口郡县。但诸葛亮虚晃一枪后，却声东击西，亲率10万大军沿西汉水上溯，北击祁山(甘肃西和县)，西攻陇右。
蜀军阵容整齐，号令严明，天水、南安(甘肃陇西县东北)、安定3郡全部都反魏附蜀，响应诸葛亮，“关中响震”。诸葛亮围天水，攻拔冀城，俘降姜维。曹睿急派张合率5万步骑前往陇右御敌，并亲自来到关中督战，坐镇长安。
诸葛亮此次出兵，把久经战阵的宿将魏延、吴懿等人撂在一边不用，而出人意外地任命他特别赏识的“才器过人”的参军马谡为先锋。而刘备临终前曾告诫诸葛亮：“马谡言过其实，不可大用。”但诸葛亮每与马谡讨论军事，总是通宵达旦，把他当作奇才，对刘备的话不以为然。
这次伐魏，诸葛亮特意让马谡据守要冲街亭(甘肃泰安县西北)。但马谡只善于书生论道，纸上谈兵，实战根本不是张合的对手。当张合来攻街亭时，马谡违背诸葛亮的调度，也不听裨将王平的规谏，自做聪明地把营垒扎在山上，结果被张合切断汲水道路，招致失败，丢了街亭。附近据守列柳城的蜀军高详也被曹魏雍州刺史郭淮击溃。幸亏王平收合诸营徐徐而退，赵云、邓芝及时敛众固守箕谷，蜀军才没有大败。
有此之败，诸葛亮前功尽弃，在攻拔西县(甘肃天水县西南)后，被迫带千余家百姓撤回汉中，陇西三郡又全部被曹军收复。曹真还特别派将军郝昭把守陈仓，修城驻军，防备诸葛亮出陈仓道袭攻祁山。
战后，诸葛亮痛心疾首，追究战败责任，挥泪斩马谡及将军李盛，并上书刘禅，请求自贬官爵三等。马谡死时年仅39岁，他本是一个军事理论家，属智囊型人物，却非征战之将。可惜被用错了地方，铸成千古遗恨。蒋琬惜才，曾力图救他。他临终时，10万蜀军为之垂涕。
