再战祁山
231年春天，诸葛亮乘曹魏雍凉地区半年没有下雨，再次进行北伐，以木牛运粮，包围祁山堡，并在祁山堡东北修建卤城作为蜀军大营，诸葛亮又招揽鲜卑人轲比能，轲比能起兵到石城响应汉军。
轲比能231年四月在北方的幽州贡马，并无响应诸葛亮之事，此处汉晋春秋记载有误，不应取信。
曹魏因大将曹真病重，曹睿改派司马懿为统帅屯于长安，领张郃、费曜、戴陵、郭淮等人抵抗。
司马懿先派费曜、戴陵与四千精兵前往上邽防守，自己则率其他兵力随后前进。张郃则认为该分兵驻守雍、郿，但司马懿认为若分军不及合军有利，便向西推进。
诸葛亮知道后，留下王平继续领军攻打祁山堡，自己率主力北上上邽。到达上邽附近麦田后，没有等待收割一个月就成熟的麦粮，只对麦田进行了芟除破坏。据汉晋春秋所载，郭淮戴凌为保护麦田，仅帅四千人主动进攻诸葛亮主力部队，为亮所破 ，此说不为正史所载，仅四千人主动进攻又颇为费解，故此说存疑。司马懿军也为保护麦田，日夜兼程急行军抵达上邽之东，司马懿深知汉军劳师远袭，粮食补给困难，兼之魏军经过通宵达旦的行军已为疲惫之师，因而凭险坚守，拒不出战，诸葛亮便回军卤城，未能彻底破坏上邽麦田，使得这批粮食成了乏粮魏军与之对峙的资本。
司马懿进军卤城，但却登山掘营，与汉军对峙，不与交战。张郃认为蜀军从远来攻，“孤军食少”，必然想要速战速决。所以应该以大军屯于此处，然后分为奇兵，包抄蜀军，截断其后路。但司马懿不采纳。魏军将领数次请战，司马懿都不准，诸将十分不满，便讥笑他：“公畏蜀如虎，奈天下笑何！
对峙一段时间后，诸葛亮撤出对祁山的包围，将全部军队集中在卤城，司马懿派张郃打通了和祁山堡的联络，并命他攻卤城以南的的王平，由案中道进逼汉军。自己则率众进攻卤城以北的诸葛亮主力，力图以钳形攻势，击败诸葛亮。
诸葛亮派大将魏延、高翔、吴班分三路领兵作战，大败魏军。光斩获魏军低级军官的首级就有三千级，获得战利品玄铠五千、角弩三千一百张，卤城之战在《汉晋春秋》中有记载，同时，《汉晋春秋》关于卤城之战的记载和《三国志王平传》的记载相互印证“九年，亮围祁山，平别守南围。魏大将军司马宣王攻亮，张郃攻平，平坚守不动，郃不能克”。另据晋书记载，此役反而是司马懿获得斩俘万计的胜利，然后晋书以秽史闻名，且为孤证，故不可信。
伏击木门道 六月，诸葛亮眼见粮草接应不上，而又收到后主刘禅下令北伐军撤退的圣旨，诸葛亮只有引军退回。司马懿命令张郃追击汉军，张郃认为“围师必阙，归师勿遏”。眼见张郃不赞同追击未被打败而主动撤退的汉军。司马懿却强行坚持要张郃领兵追击，张郃无奈前往追击。之后于木门道，被埋伏于高处的汉军射中右膝，伤重病逝。
贬黜李严 第四次北伐之前，诸葛亮派李严督粮草时，怕出问题，于是给他三种选择，叫他便宜行事：“上计断其后道。中计与之持久。下计还住黄土。”
后来，李严怕粮运不济，就派马忠、成藩传喻旨要诸葛亮撤军。诸葛亮回来后，反而问他：“军粮饶足，何以便归？”另一方面李严又向刘禅上表：“军伪退，欲以诱贼与战” ，欺骗刘禅说这是策略，又想推卸责任给岑述。
诸葛亮无需调查此事，直接出示李严之前手书，明显前后不符，李严无话可说，被贬为庶人。
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诸葛亮进军南中
事后诸葛亮
诸葛亮(181～234)
三个臭皮匠，赛过诸葛亮
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