孔明發現，在漢水東面上游處，是一座連綿數十里的山丘，可潛伏兵近千人。且與曹操的前沿陣地相距不到五里路，猶如一柄利刃，直插曹軍的胸腹要害。孔明目睹之下，不由微微一笑，向趙子龍悄聲道：“待我以疲兵之計，令曹軍不攻而自敗。”
回到營寨，孔明即吩咐趙子龍道：“子龍，你一人可抵萬人大軍，此重任足可肩負也。可即率五百兵員，帶備鼓角等物，伏於漢水上游山丘，然後再或到半夜，或黃昏，但聽營寨中炮聲一響，便擂動戰鼓，炮響一次，便擂鼓一番，但切勿輕出。我自有妙計安排。”
趙子龍毫不猶豫，欣然道：“是！子龍領令。”說罷，即出營，率五百兵士，乘夜潛行到漢水上山丘，依計埋伏。
孔明待趙子龍出發去後，即僅率十數親兵，登上就近的高山，居高臨下，窺探曹軍的情形。
第二天，曹操派軍前來挑戰，蜀軍前沿陣地卻絕不出戰，就連弓弩也不發一支。曹軍驚疑，到傍晚只好先退回營。
就在當晚，夜深人靜，孔明在山峰高處，清楚見到曹軍營寨，已熄燈安歇，便令營中蜀軍放一響號炮。
號炮一響，在漢水上游山丘埋伏的趙子龍，即令兵士吹響號角，敲響戰鼓，於夜深之中，格外震耳。
曹軍聽聞，不由大駭，以為是蜀軍前來劫營，連忙起來出戰。但出到營外，卻一片寂靜，只好又返營歇息。曹軍剛歇，號炮又響，鼓角又鳴，再加吶喊，山回谷應，驚天動地。曹軍又慌忙出營迎戰，不料卻又是虛驚一常一連數日數夜，每夜三番數次驚擾，令曹軍兵將十分疲睏。曹操部下諸兵將，均吃過孔明妙計的大虧，連曹操自己亦心有餘悸，他為安全起見，下令營寨後退三十里，以細觀動靜。
孔明知曹軍退後三十里結寨，向劉備微笑道：“曹操雖明兵法，但疑心太重，我投其弱點，以疑兵之計，令其驚疲，如今曹操必已心神不定了。”
孔明毫不遲疑，下令大軍五萬，由劉備親率，渡過漢水。
背水紮營。
劉備奇道：“軍師莫非欲效當年韓信，背水之戰計策嗎？
但當年韓信兵力不足，對手強大，才被逼行此險著，以激勵士氣，我軍今日與曹軍旗鼓相當，為甚以此險著制勝呢。”
孔明微笑道：“我正欲令曹操視我軍為弱呀，否則怎可令他放膽出戰，而用計破之？我此乃反背水戰之計中計也！可如此如此，曹軍必敗無疑。”
劉備聽了，不由大喜道：“先生之能，比之當年的韓信、張良，簡直有過之而無不及埃”孔明淡然一笑道：“我的所為，不過順應天機演行大勢而已。”
曹操見劉備親率大軍，渡過漢水，背水紮營。便向諸將大笑道：“孔明軍詭疑之計，欲誘我渡水出戰，他便可於中途擊之，我偏不中計，以退為進，其計自然不攻自敗也！如今卻可放膽準備與蜀軍決一死戰。”
徐晃道：“前時不出，為甚此時卻要與蜀軍決戰？”
曹操呵呵笑道：“此一時彼一時也，此時我己破孔明的疑兵之計，他自知兵弱，才被逼擺下背水之陣，欲令蜀軍置諸死地而後生，以此激勵兵將鬥志，可惜我已窺破其弱，決以泰山壓頂之勢，一戰而破之。”
徐晃連番吃虧，心中驚疑不定，但也只好讚道：“主公神機妙算，無人可及。”
第二天，曹操即令徐晃為先鋒，統領三萬精兵，先向蜀軍發起進攻，他自己親率五萬中軍，準備趁蜀軍潰敗之際殺出，全殲劉備的主力。
徐晃率三萬精兵，以排山倒海之勢，向蜀軍的大營發動進攻。蜀軍方面，僅派出劉封迎戰。徐晃不消三個回合，便令劉封手忙腳亂，招架無力，只好狼狽撥馬而逃。徐晃瘋狂追殺蜀軍，曹操亦在中軍傳下令旨：“誰擒得劉備，便封為蜀川之主。”徐晃所統的三萬精兵，因而士氣大振，猶如出山猛虎，向蜀軍攻來。
蜀軍大敗，向漢水潰退。沿途掉營棄寨，馬匹軍械，丟滿道上，狼狽之極。
曹軍見了，皆急相拾取，再顧不得向前追殺蜀軍。徐晃亦被眼前的景象弄得驚疑不定，不知所措。
曹操在中軍得知前鋒情形，不由大驚，向徐晃緊急傳令：“前鋒速退！但有下馬拾取一物者斬。”
徐晃接令，只好喝令前鋒兵將上馬速退。
不料就在此時，潰退的蜀軍忽轉回頭，成扇形展開，中央殺出兩支生力軍，一支由黃忠統領，一支由趙子龍統率，勢如猛虎下山，向曹軍掩殺過來。徐晃見了趙子龍的白馬銀槍便心驚膽顫，他先就撥馬而逃，根本不敢接戰，曹軍三萬先鋒兵將，更爭相回奔逃命。於是，三萬鐵騎，反成了曹操中軍的剋星，如翻江倒海的衝捲過來，曹操中軍根本站不住腳，被卷著逃奔。
曹操逃近南鄭，忽然接報，說張飛、魏延，已趁城內空虛，一攻而破了！
曹操見背後劉備大軍仍追殺而來，不由大駭，他連漢水也不敢回去，下令三軍繞道逃向漢中的邊關陽平關去了。陽平關後，便是曹操統轄的中原之地。曹操向陽平關逃奔，顯然他已打算放棄漢中，撤回中原。
孔明在追擊曹操的中途，卻忽然下令，由黃忠統小部兵力，尾隨曹軍佯追。主力大軍由趙子龍率領，直插漢中城。
漢中城的曹軍僅得五千兵力防守，趙子龍僅花一個時辰，便攻進漢中城內，迅速殲滅了守城的曹軍，一舉奪取重鎮——漢中城。
至此，漢中九郡大片領土已多半被蜀軍攻佔，曹操被逼退守與中原交界的陽平關，漢中的局勢已大致平定了。
曹操困守陽平關，進亦不能，退亦不得；因為若進而再戰漢中，三軍屢敗，鬥志已失，糧草又不繼，貿然再戰，難免再敗。苦退出陽平關，後面便是中原地域，若劉備趁勢進攻，則中原危矣。
曹操進退兩難，心神不定，因此連軍中口令亦脫口呼出暗寓食之無味、棄之可惜的“雞肋”二字，不料被行軍主簿楊修獲悉口令，窺破曹操進退兩難，有退意的心思，搶先收拾行裝，準備退走。
曹操本來已很討厭楊修聰明而不知收斂，此時又值心煩意亂，聞訊不由大怒，以“擾亂軍心”之罪，下令將楊修斬首示眾。
他斬了楊修，一時又不好轉口退兵，於是只好繼續留守陽平關，坐困愁城。
孔明對曹操困守的陽平關，卻圍而不攻，故意讓曹操回一口氣，因為孔明深知，若將曹操逼急了，他必定主動與東吳修好結盟，騰出兵力，前來對付蜀中，曹操尚有雄厚實力，若傾他全國之力，進攻蜀中，則蜀中危急。因此孔明決定，不急於攻取陽平關，令曹操猶豫不定，進退不得，以爭取爭奪漢中的全局勝利。
孔明趁曹操在陽平關困守，猶豫不決之機，下令三軍迅速攻取漢中的其餘城池。留守的小部曹軍，眼見曹操已退守陽平關，知他已放棄漢中，因此再無鬥志，蜀軍一到，非逃即降。很快，蜀軍便將漢中的全境攻佔。
此時，孔明又趁勢命令最接近陽平關的大將馬超，向曹操發動連綿的攻擊。但攻而不出全力，以便向曹操保持壓力。
曹操的軍事及心理壓力越來越大，此時他已年登六十五歲，自知已是入暮之年，時日無多，進取的雄心已失，能夠保全已有的基業，他便心滿意足了，因此下令退兵。
趁曹操退軍之際，孔明又令馬超沿途追擊，令曹操心驚膽戰。直到安全退返許昌，曹操才大大的鬆了口氣。
至此，曹、劉爭奪漢中之戰，以曹操損兵十萬，失掉漢中九郡，慘敗告終。
而劉備不但已佔據蜀川，更取得漢中爭奪戰的全勝，穩據漢中，作蜀川的屏障，進可北伐中原，退可固守蜀川，他的實力，已足可與東吳的孫權並駕齊驅了。
天下三分的奇局已經形成，而三王鼎立的天機大勢，又將如何演進呢？