一连三日，司马懿不敢出城，见蜀兵尽退，方令出稍。稍马于路捉得一蜀兵回城。司马懿问之。蜀兵曰：“某因不慎走失马匹，外出寻找被捉。”司马懿曰：“前者，处处皆有孔明，是何神兵？”答曰：“三路伏兵，分别由姜维、马岱、魏延护车，车上孔明皆是假扮，惟先诱魏军者，乃真孔明也。”司马懿仰天叹曰：“孔明之计神出鬼没，我不如也！”忽副都督郭淮入见曰：“我已探明，蜀兵现在卤城打麦，可纵兵袭之。”司马懿详言前事。郭淮曰：“今已识破，何足虑哉？我引一军攻其后，都督引一军攻其前，卤城可破，孔明可擒！”遂两路兵进。
孔明领军在卤城打晒小麦，忽唤诸将曰：“今夜，魏军来袭卤城，我欲内外夹攻大破之，谁敢伏兵城外？”姜维、魏延、马忠、马岱齐声愿往。孔明大喜，即命姜维、魏延各引三千精兵，埋伏城外东南、西南，命马岱、马忠各引三千精兵，埋伏城外东北、西北，但听炮响，一起杀出。四将领命，引兵而去。
司马懿兵至卤城，时值初更。司马懿顾众将曰：“我若迟缓，敌必有备，此处城低壕浅，乘其不意，突然攻之，走马可破也。”于是，兵马展开，擂鼓大进。方至城下，忽听号炮连天，城上连弩齐发，箭矢如雨，魏兵纷退。勒马未稳，身后火光四起，杀声震天，伏兵尽出。司马懿大惊曰：“我中计矣！”忽卤城四门大开，城内蜀兵蜂拥杀出，内外夹攻魏兵大败。司马懿引败兵奔上山顶，郭淮引残军于山腰扎营。
郭淮来告司马懿曰：“我与蜀兵相持日久，无计取胜，今又被杀了一阵，折损三万余众，若不早图良策，日后更难胜矣。”司马懿曰：“有何良谋？”郭淮曰：“不如发檄令，调雍、凉二州兵马前来，奔袭武都。蜀兵粮道一断，其必自乱，我乘势击之，可擒孔明！”司马懿听其计，快马发出。是日，大将孙礼引雍州兵马先至，司马懿即令郭淮、孙礼兵袭武都。
孔明在卤城掐指一算，料知所有，遂唤姜维、马岱吩咐曰：“司马懿守住山险不战，暗遣人马去袭武都，断我粮道。你二人各引五千精兵，先去据住隘口，魏兵见我有备，必不战自退。”二将得令，引军而去。
忽长史杨仪入帐曰：“丞相有令，我大军百日一换，今期限已到，汉中兵马已至山口，四万军兵该与轮换。”孔明曰：“既已颁令，依令而行。”军兵纷纷收拾行装，准备起程。忽飞马急报：“西凉十万兵马杀到！”众将无不惊骇。杨仪曰：“西凉兵来甚急，不如退敌之后，再行轮换。”孔明曰：“亮统三军，令行如山，纵我被擒，亦不留轮换将士。”众军闻之呼曰：“丞相既舍命待我等，我等当舍命一战，以报丞相！”孔明劝去，众军不听。乃令全军前出，魏兵一到迅速击之，不使其有喘息之机。众军踊跃，奋然出战。西凉兵倍道而至，人困马乏，方欲下营安歇，忽见蜀兵铺天盖地杀来。仓猝之间，西凉兵抵敌不住，望后败走。蜀兵奋力追杀，直杀得西凉兵尸横遍野，血流成渠。蜀兵大胜，采烈而还。孔明大喜，犒赏三军。
忽，永安李严有羽檄至。书中云：“闻东吴与曹魏联合，魏令吴伐蜀，今东吴尚未起兵，伏请丞相早作良图。”孔明观书大惊，谓众将曰：“东吴欲兴兵寇我，兵马速回。”即传令祁山大寨，先退回川。魏兵见孔明在侧，不敢去追，王平、张嶷、吴班、吴懿分兵两路，从容退走。
张合来见司马懿曰：“祁山蜀兵尽退，不知何意？”司马懿曰：“孔明诡计多端，实难测度，不如坚守不动，待其粮尽自退。”大将魏平奋然曰：“祁山蜀兵拔寨而走，正可乘势出击蜀军，都督却按兵不动，畏亮如虎，岂不怕天下耻笑乎？”司马懿仍是不出。
孔明闻祁山兵退，乃令杨仪、马忠引一万连弩手，去峡门谷两侧埋伏，魏兵追来，滚下木石，断其归路，两边射之。杨仪、马忠引兵而去。孔明又令魏延、关兴领兵断后，诱敌追赶。于是，卤城上遍插旌旗，城内堆柴放起烟火，人马尽往木门道而走。
魏军探马回报：“蜀兵大队已退，卤城内不知尚有多少人马？”司马懿亲往观瞧，见城上遍插旌旗，城内烟起，乃笑谓左右曰：“此空城矣。”稍马往探，果是空城。司马懿大喜曰：“孔明已退，谁敢去追？”张合奋然请命。司马懿曰：“蜀兵退走，险要处必有埋伏，你性急躁，不宜去追。”张合叫曰：“合今已知，都督勿虑。”司马懿曰：“你莫要后悔？”张合曰：“大丈夫舍身报国，纵死何憾！”司马懿曰：“你执意要去，可引五千轻骑去追蜀兵，我令魏平引两万步卒，随后接应。”张合得令，引五千骑骤马而进。
追出三十余里，耳听鼓响，一彪军自山林拥出，为首将横刀立马叫曰：“贼将，哪里去？”张合观瞧，见是魏延，纵马交锋。杀不十合，魏延败走，张合又追出三十多里，转过山坡，忽见一彪军拦路，为首将乃是关兴。关兴横刀喝曰：“张合，哪里去？关兴在此!”张合并不搭话，挺枪厮杀，战未十合，关兴亦拨马败走。张合心想：“魏延、关兴即是诸葛亮断后伏兵，今其败走，我不斩将立功，誓不罢休！”张合引兵追赶，蜀军且战且走，一路丢盔弃甲。
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