七月，曹操審視漢中地區局勢，認為自己非親自出馬不可了，他對周圍的謀士劉曄、辛評等人說：“征張魯，我們僥幸獲勝，那時即擔心劉備與我爭兵，但他無力來此，現他積蓄蜀中軍力，財力已久，實力大增，漢中之仗，我不得不去督戰！”
於是他征調夏侯惇軍、曹真軍，以及剛由武都回來的曹休虎豹軍，即刻西征，九月，曹操抵達長安，立刻派使者召回武都駐防的曹洪，以進一步了解漢中的軍情。
劉備在諸葛亮未到漢中之際吃了幾次敗仗。就按兵不動，耐心等待攻擊時機。漢中首席大將夏侯淵見自己擊敗了鼎鼎有名的英雄劉備，因而流露出驕傲的神氣。他在給曹操彙報戰功的信中寫道：
“……劉備不過如此而已，行軍打仗，不諳兵法，襲我馬鳴閣道，大敗而回；攻我張郃營寨，損兵折將，黔驢計窮，苦候孔明前來……”
曹操看到夏侯淵信中對劉備的輕蔑之心，心內大駭，他想道，劉備何許人也。亂世群雄紛爭，皆過眼雲煙，唯他存於世與孤爭雄。他立即寫信告誡夏侯淵：“為將者須懂臨事而懼，知己之弱，方才不過分恃勇，‘木硬則脆’就是此理；為將者需勇，但以智謀為上。汝觀曆史，有勇無謀者結局如何？是故，猛勇無謀者，匹夫也，焉能統帥三軍！切戒！切戒！”
曹操之信意思再明白不過，可夏侯淵僅一笑了之。他一笑了之就把曹操的漢中一笑丟了。
八月，諸葛亮到劉備軍中，劉備立刻如魚得水，展開了有計謀的攻擊。
諸葛孔明到劉備營中的第二日，在黃忠及法正的陪同下觀察了漢中的地形及曹營的布署之後，就精心為劉備設計了一個攻打夏侯淵的計劃。
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諸葛亮對劉備說：“夏侯淵僥幸勝了幾仗，氣焰狂放，他把張郃軍布置靠前，便是驕兵之證。兵法上說‘驕兵必敗’，意即統帥失去了冷靜分析的能力。夏侯淵就是如此之人了。”
黃忠年邁卻愛逞勇，當即向劉備請纓前去挑戰。
劉備對他說：“老將軍雖然英勇，然夏侯淵乃北國名將，不是輕易可以戰而勝之。此人深通韜略，善曉兵機，曹孟德倚之為漢中藩藪。操不托他人而獨淵者，以淵有將才也。”
黃忠奮然答曰道：“戰國廉頗八十尚食鬥米，肉十斤，而忠未及七十，兩臂尚開三石之弓，渾身能擔千斤之力，難道怕他夏侯淵？”
法正笑道：“老將軍勇猛善戰，世人皆曉。隻不過此戰，不宜硬碰，隻求智取。”
劉備連聲說：“對！對！智取。孔明此行就是來設計除掉夏侯淵那廝。請孔明告訴軍事行動的計劃。”
諸葛亮說：“夏侯淵驕傲自大。驕傲自大之人必喜功。我們送一個功勞給他搶，然後擊殺他。”
“如何擊殺他？”黃忠忍不住打斷他的話。
“擊殺夏侯淵可用誘兵之計。黃將軍先率軍去攻擊夏侯淵部將張郃的南營，采取火攻，張郃危急，夏侯淵必救。當淵出兵營救，黃將軍就令兵佯敗，向定軍山奔去，我於那裏和法正伏下一支軍隊，如夏侯淵追來，該處即是他的葬身之地！”
“如果夏侯淵不追來怎辦？”黃忠聽了孔明的話，抓住這一計策的關鍵問題提問。
“問得好！”諸葛亮微微一笑，用激將的口吻說：“那夏侯淵追不追，隻有憑將軍的臨場應變了。”
劉備也說：“那夏侯淵隻要言語一激，定會來追。老將切莫與之戀戰。”
第二日，黃忠率軍攻擊張郃之前，令每一位士兵背一捆幹柴來到張郃營前，張的營寨外圍全是巨木圍成的。被那點燃的幹柴一燒，忽剌剌燃成一條火牆，張郃大怒，想率軍衝出火牆，卻被黃忠軍一陣亂箭阻住。
夏侯淵聞訊，立刻撥兵支援張郃，黃忠軍仍勇猛抵抗，夏侯淵遠遠看見一位金盔銀甲的老將在指揮蜀兵抵擋他的部隊，料定那是黃忠，於是率數十騎兵殺過去，黃忠見一彪軍馬奔來，為首一員大將後麵飄起一麵血紅的旗子，上麵“夏侯”二字鬥大刺目，知道夏侯淵來了，於是抖擻精神，破口大罵：“夏侯豎子，老將黃忠恭候你多時了！速來，伸頸待宰！”
夏侯淵怒發衝冠挺槍與黃忠纏鬥在一起，數合過後，黃忠佯裝不敵，率軍敗逃。
夏侯淵吼道：“老賊休走！吾恨不得食你肉，剝你皮。”說罷追去。
黃忠隻顧向定軍山方向後退，由於黃忠撤退未及時發出撤軍信號，蜀軍陣容秩序顯得大亂。夏侯淵分析認為蜀軍慌亂退卻，是潰敗的征兆。於是奮力追趕黃忠，想徹底摧毀劉備軍隊。張郃見夏侯淵猛追不舍，深怕有詐，立刻率軍前往支援、接應。
但夏侯淵好大喜功，馬匹腳力也快，把張郃遠遠拋在後麵，孤軍幾十人深入到定軍山中，黃忠此時也隻剩下幾十位騎兵相隨，他們衝上一個山崗，隱蔽起來。夏侯淵不見黃忠蹤影，四顧周圍，見地形險要，馬上知道中計，正想急速退出，站在山頂瞭望情況的法正一揮旗子，山上山下突然間出現了成千上萬的蜀兵。“活捉夏侯淵”的吼聲震撼得山搖地動。
夏侯淵絕望之際，奮勇衝殺，妄想突圍。但大勢已去，他那點人馬無異是羊入狼群中，頃刻便被撕碎，夏侯淵與部將被梟首示眾。
張郃的援軍趕到時，聞知巨變，立刻回頭退入陽平關堅守。統帥突然戰死，群龍無首，人心惶惶。夏侯淵的謀士郭淮出麵協調防務職責，他力薦張郃代理統帥之職，獲得眾將同意，張郃也臨危受命，先行穩住陽平關防務，並派急使向駐屯長安的曹操報告這一驚人消息。
夏侯淵戰死當晚，劉備軍馬再返回陽平關前，隔漢水和張郃大本營對峙。黑夜中，陽平關的曹軍隻見對岸蜀軍燈火通明，顯然即將準備前來攻戰。在哀悼緊張的氣氛中，張郃召集眾將商議對付目前戰局之事。杜襲悲觀地說：“主帥已死，軍心大動，魏王遠在長安，聲援不濟。目前應持漢水之險而堅守，待魏王大軍到來再作定奪。”
徐晃讚成杜襲的說法，他說：“渡漢水而來的蜀軍，因船隻有限，不可一起渡過河來。隻要布防漢水邊，多積弓箭，就能阻止劉備軍的強渡搶攻。”
但郭淮卻不讚同這些建議，他對張郃道：“杜徐二將軍之議，隻會讓對方認為我軍已經示弱。那麼劉備利用士氣正高的蜀軍傾巢而出，渡江，或擇近處，或涉遠外，那麼就防不勝防。不如冒險撤去江邊防守之兵，離江三箭之地，列下陣勢，顯示我方不怕決戰的信心。”
張郃讚成郭淮的意見，他也道：“我軍並非損失大量兵士，主帥與親兵之死，不過幾十人而已。我軍與蜀軍劉決戰的實力不分上下，以劉備作戰審慎的個性而言，見我軍這般，必會產生疑心，不敢直接攻擊。”
眾將見張郃決心已定，隻好服從調度。
天明時分，劉備親到漢水邊觀察對岸的曹軍，見張布郃陣嚴密，心知對方已作了硬拚之準備，怕有伏兵，因此不敢渡河。張郃終於鬆了一口氣，又在郭淮的建議下，強化防禦堡壘，顯示死守到底的決心。
夏侯淵戰死的信送到長安，曹操看完信頹然倒於地上。左右忙扶他起來，安置於床上。曹操昏迷了片刻，終於睜開了眼睛，文武百官方才鬆了一口氣。
曹操對夏侯淵之死感到切膚之痛。他的股肱荀彧七年前死去，那是他所逼；另一股肱夏侯淵卻是他不斷忠告愛護下死去的。
曹操對身邊的劉曄、司馬懿等人說道：“我創的基業，是夏侯將軍兄弟出生入死，為我掙得的，沒有他們，袁紹、馬超等人恐怕還盤踞北方，危害國家，我委夏侯淵於漢中積蓄力量，滿以為用他作徹底征服益州的利矛，哪知他用兵不當失了這個優勢，我統一天下的雄心已自此破滅。夏侯淵未竟大功就先撒手而去。今日與大耳兒劉備漢中爭鋒如何取勝，又如何征服天下？”
說罷，曹操竟然淚如雨下，常言道：英雄不流淚，隻是未到傷心處。曹操青年一統天下的理想在他赤壁之戰後就不能實現了，因而他苦心營造北方地盤，雄心壯誌逐漸消磨，而助他創業的股肱人才相繼去世，他感到了一種隻有英雄才知道的寂寞啃噬著他的心。
劉曄勸曹操道：“兩軍作戰，勝敗乃常事。夏侯將軍驕兵失敗，的確為國家一大損失，但大王過於傷悲，傷了身子，不能親臨前線指揮，士氣就不能振作。倘劉備得寸進尺，奪了漢中三川，大王打下的半壁江山就會被蠶食而去。”
曹操道：“劉備現在的實力已非昔日，漢中能否堅守住我還不敢下定論。”
劉曄說：“大王請不要如此悲觀，漢中張郃之軍還憑據漢水之險，急切盼望你速去。倘若拱手把漢中讓給劉備，苦心經營漢中三川的將士們又豈肯甘心；如從漢中撤軍，劉備乘勢掩軍直撲關中，三軍將受重大損失，中原生靈塗炭，那是大王不想見到的吧！”
劉曄苦苦勸告曹操，司馬懿等謀士也力陳失去漢中的後果。曹操終於鼓足信心，於二月親率虎豹軍曹休部從斜穀挺進漢中。
曹操抵達陽平關時，張郃率郭淮等人出關迎接，當陽平關上守軍聽到曹操來到前線的消息時，眾官兵奔走相告，軍旗左右招展，歡呼聲雷動，對岸蜀兵不知曹營發生了什麼事，一個個皆引頸張望。
曹操見士兵們士氣大振，與劉曄對視一眼，兩人均流露出一種欣慰之情。曹操從乘馬改為乘戰車，他站在車上，高舉右手，不斷向士兵們揮手，士兵們皆舉起刀槍異口同聲大喊：“魏王！魏王！”聲音傳過漢水，岸邊觀察曹營的劉備卻自信地說：“阿瞞雖來，也無能為力也，我誓必擁有漢川兩地。”
曹操下榻於張郃的行營，略事休息後，急性好動的他立刻召集前線的將領們開會，張郃、郭淮、徐晃等人留下偏將戒備蜀兵，匆匆到曹操那兒去了。
等眾將到齊後，曹操把他們一一看過，張郃、徐晃、杜襲，胡須頭發已經花白。他暗暗想道：眾將也都老也。當他看見郭淮、司馬懿等人時，見他們正當壯年，青絲潤膚，正值風華正茂，心裏想法就更趨複雜：一方麵，自己已耄耋之年，哀歎韶華已逝；另一方麵，新一代人才又已湧出，開始嶄露頭角了。
曹操定定心神，詢問起劉備的軍隊部署。
張郃道：“劉備據西漢水險要之地，懾於我軍死戰之信心，不敢渡河，但他請諸葛亮協助指揮，趙雲的支援部隊源源不斷開來，目的無非是想與大王進行持久戰。”
郭淮向曹操報告說：“劉備有備而來，又奪定軍山。我們運來的糧草被黃忠施放的大火一燒而空，眼前部隊急需的是大量糧食，望大王派人督促後方快快運來，以解燃眉之急。”
曹操眉頭緊鎖，他沒有想到麵臨如此棘手之事。從長安出發，幾萬軍隊隻帶三天口糧，現在早已吃光，將士們滿以為到了漢中就可以得到接濟，如今聽說糧食已燒光，怎樣才能安穩士兵的軍心呢？想到這裏，曹操立即作出決定：“徐晃將軍！”
徐晃躬身答道：“末將聽命！”
“你從西漢水渡過去，製造攻勢，讓劉備派主力對抗你，你乘機牽製住他，我立刻派人從長安運糧草來，解決大軍吃飯問題。”
第二日，徐晃在破曉之前的黑夜掩護下，悄悄渡過漢水，早有蜀國哨兵報告劉備，劉備派黃忠、趙雲迎敵。
黃忠、趙雲並肩齊進，黃忠對趙雲說：“今徐晃恃勇而來，要學項羽背水一戰，我們不可與他正麵衝擊，何不待今晚夜色濃厚時，兩麵夾擊他？”
趙雲一聽，極佩服黃忠的計謀，遂分頭而去。傍晚，徐晃也想趁夜色偷擊劉備的大本營，哪料剛出營門，忽見兩邊各擁出一彪人馬來，趙雲、黃忠夾擊徐晃。徐晃抵敵不住，急忙退入營中。趙雲黃忠緊跟其後。蜀兵湧入，行營頓成戰場。情勢相當危急，隻見徐晃大吼一聲：“將士們！前無出路，後有漢水！生路已無！隻有死戰，方保生命無虞！”說罷，像一頭瘋狂的猛虎，揮斧衝向黃忠，曹軍受此刺激，緊隨徐晃衝鋒陷陣，以一當十。殺了半夜，蜀兵鋒銳己盡，膽怯之心頓起，遂退出營門。徐晃令尚存的弓弩手警戒大門，重新布署部隊，清點下來，損兵三分之一，受傷之人不計其數。黃、趙二將被迫退出徐晃營寨，損失也很嚴重，雙方遂對峙了幾天。
徐晃見曹操交給他的任務沒有完成，心裏過意不去，就派人涉過漢水向曹操遞交請罪書，曹操雖然喪氣，但為了安慰徐晃，還是親筆寫了一信給他：“黃、趙二人兵多將廣，士氣頗旺；而將軍以少量兵力，抵擋其攻勢，未退後半步，實屬不易，不求大功，隻求保住陣地，此乃我之目的。”
徐晃心下略安，強打精神，積極備戰。
卻說曹操的運糧隊從長安搬運了大批的糧食來到漢水，張郃督促士兵們用車馬運往於漢水北山腳下。這個極其重要的消息被黃忠得知，他給趙雲打個招呼道：“子龍，你監視徐晃，我率一千兵去劫糧，若一天之內未回，望你前來接應！”遂迅捷向北山衝去。
黃忠繞道來到北山腳下，見曹軍忙忙碌碌正地堆積糧草。糧草堆積如山，頗為壯觀。少數守軍正在巡邏，突見一支蜀兵如同天降，大驚失色。黃忠一聲令下，蜀兵點燃火把，衝了過去，霎時間火光衝天“剝剝畢畢”的聲音響成一片。張郃聞說此變，怒從膽生，須發直豎，率大軍把黃忠死死圍住，戰場上刀槍旌旗亂舞，始同狂風中的森林，黃忠苦苦支撐著，一千多士兵被殺得七零八落。
趙雲見黃忠逾時未回，親率數十騎前往接應，正好碰到張的部隊追擊著黃忠。趙雲挺槍催馬直殺進曹兵中，左衝右突，如入無人之境。那槍渾身上下，若舞梨花，如飄瑞雪。趙雲力挑曹軍數名將官，終於到了身受數處重創的黃忠身邊。兩人遂合力怒挑狂砍，殺透重圍。
漸漸衝出包圍圈，趙雲回頭一看，除了他與黃忠兩人後，身邊再無一人生還。“常山趙雲”的旗幟被曹軍的馬蹄一踏而過，兩員大將狂奔不停，終於擺脫追擊，回到營中。
曹操聽說蜀軍劫糧，親自到戰場指揮截敵。在山頭上看到趙雲的猛勇剛強，救出了黃忠，遂時向將領們發令到：“定捉趙雲、黃忠，不叫其逃逸！”故趙雲、黃忠逃回了營寨，喘息未定，曹操大軍就掩至營外了。
趙雲怕曹操大軍強攻營寨，無計可施之下，竟冒險單槍匹馬而出，立於營門之外。同時令弓箭手於寨外長壕中埋伏，將營內旗槍，盡皆拔出放倒，士兵們握槍待機，準備死戰。
張郃見趙雲威風凜凜立於營前，時天色已暮，月光清輝，照著趙雲銀色鎧甲之上，趙雲頓增威風之色。張郃又見趙雲寨內偃旗息鼓，疑有伏兵，不敢上前。
趙雲見張軍氣勢先失，遂把銀槍向後一招，霎時，金鼓齊鳴，呐喊聲起。長嚎內埋伏的弓箭手一起引箭怒發，飛蝗滿天。曹兵翻身就逃，趙雲不失時機衝了過來，營內的蜀兵也唯恐落後少殺了敵人，奮不顧身追向逃兵，曹兵不知蜀兵多少，亡命間自想踐踏，擁到漢水邊，落水而死，不知其數。這一仗，曹兵先遭偷襲後又被疑兵所嚇，傷亡損失嚴重，尤其嚴重的是大軍維持生計的糧食，少部分搶了出來，大部分成了灰燼。
隔日，劉備親自到趙雲寨，視察戰場。眾軍士將趙雲勇救黃忠，智退曹兵之事，細述一遍，劉備大喜，看了山前山後險峻之路，對眾將說：“子龍真的渾身是膽嗬！”欣喜之色掩不住，從眉間蕩開來。
在曹操行營中，曹操正在開會，他與劉備的神色迥然不同。愁眉苦臉的曹操責備張郃道：“此次以優勢兵力圍住黃忠、趙雲，卻讓他們逃脫，損兵折將，均是將軍帶兵無方所致，歸根到底就是一個‘怯’字壞了大事。”
張郃痛哭流涕，他恨自己失去了這次絕好的反擊良機，先勝後敗。
曹操知張郃痛苦不亞於自己，遂轉變態度，好言相慰：“世上無百勝之將。想今日之敗績，非將軍之過，乃操之過也，將軍不必過於自責，但再去與劉備決戰，恐士氣不旺，反不能勝，還是等待時機吧！”