第四次北伐失败，主要是粮食供应的困难。但诸葛亮在连续和曹真、张郃及司马懿等曹魏一流名将对阵后，信心大增，特别是袭杀张郃之后，诸葛亮对击败曹魏、占领关中已是愈来愈有把握了。
为改善粮运问题，他对“木牛”和“流马”又做了进一步的改善。建兴十年和十一年，诸葛亮加紧粮源及兵源方面的规划。他在黄沙（陕西省沔县）大规模垦殖，并在景谷（四川省昭化县）的白马山，操练“木牛”和“流马”的运输作业。十一年冬天，在斜谷道筑成空前巨大的仓库，做好再度北伐的完整准备。
这两年，诸葛亮大部分的时间仍在汉中“休士劝农”“教兵讲武”，有时候则返回成都探望家人。他的两个女儿诸葛怀和诸葛果也在这期间出生，这时候的诸葛亮已五十二岁了，却能连续生育子女，可见他的身体健康情况仍然相当不错。
不过，诸葛亮之所以经常往来于前线和京城，并非为了和家人团聚，主要是蜀汉的军政系统中产生了严重的纠纷。
前锋大军首席猛将魏延领导的“战士”派，和车骑将军刘琰、绥军将军杨仪所领导的“参谋”派之间，由早期的意见不和，逐渐演变成意气之争，彼此相互排斥，使军队的运作产生问题，诸葛亮为此头痛不已。
魏延一向深得军心，加上勇猛善战，是前线不可或缺的将才。杨仪则擅长行政作业，对诸葛亮最为困扰的粮运问题常能提出有效的解决办法，深得诸葛亮器重。这两人都是诸葛亮少不了的左右手。
为协调彼此间的歧见，诸葛亮只好将官职最高的车骑将军刘琰，以酗酒的理由，下令遣返成都，减轻魏延的心理压力和对“杨仪班”的敌视。
因此，诸葛亮的忧心和工作量同时增加了不少。就在这个时候，他听到隆中时代的老友、曹魏御史中丞徐庶和典农校尉石韬相继退休，诸葛亮不禁感叹道：“魏国人才何其多啊！连他俩人都有机会退休呢！”
就在这段时间，诸葛亮的食量和睡眠明显的减少，无因的焦虑愈来愈严重，大小事如果不自己经手，都会有强烈的不安，健康状况也开始衰退。
建兴十二年二月，诸葛亮率领第四次北伐原班人马，再度出征。这次他的路线有很大的改变。两次远绕西战线攻打凉州的策略均遭失败。尤其是粮秣运输问题，由于战线拉长更严重。而且，连续数度的对峙，曹魏阵营在这里的防卫能力也大大加强了。由子午道进攻长安，虽最快速，但路途最难行，也有可能造成运输上的困难。
因此，他选择由褒斜道出斜谷攻击关中西南军事重镇郿县的计划。去年，在斜谷道建构大仓库时，便已决定了此战术。这个战术效果虽较直接，但反弹也一定较大。为分散曹魏的力量，诸葛亮特别派使节到东吴，约同孙权一起出兵，得到了孙权的首肯。
二月间，诸葛亮仍以魏延为前锋，出斜谷直接攻击郿县，自己率领主力部队共约十万，随后到达五丈原附近，并在此扎下营寨。
曹睿再度以司马懿为总司令，率领二十万兵马，沿着渭水南岸布阵，背水建构防御工事，准备长期抵挡蜀军的攻击。
五丈原在（今日陕西省岐山县）南端，是一片低矮丘陵地，土质肥沃，适合种植粮食。诸葛亮选择这个地方，显然是为了粮秣供应问题，他有作长期战的打算，有先为不可胜以待敌之可胜的准备。可见这个时候，诸葛亮对自己的健康，仍有相当的把握。
其实，司马懿最怕的是诸葛亮发动决战。当时，参谋本部原建议他将大军部署在渭水北岸，但司马懿认为这会引诱蜀军越过郿县以东，为了保护长安，便不得不进行决战。虽然曹魏大军人数上占绝对优势，但张郃去世后，曹魏阵营实在缺乏和魏延在战场上相抗衡的指挥官，因此进行大会战并不见得有利。
他下令移师渭水南岸建立防御营寨，主要目的在全力阻挡诸葛亮向东或向北的攻击。
由于双方仍如第一次对阵般的谨慎，五丈原上外弛内张，战局暂时呈现僵局。
二月底，诸葛亮下令自己统率的主力部队，在五丈原散开布阵，并沿着太白山下的丘陵地进行屯田，准备长期性粮食的自给自足。
表面上，诸葛亮显得好整以暇、从容不迫，其实他的焦虑行为日渐明显。据说，他自己兼任“品质管理”人员，每天审察“木牛”及“流马”的运作成效，并亲自改良损益连弩，审察二十杖以上的罪刑。显然，诸葛亮是利用这种不用花太多脑筋的工作来消耗时间、平缓心里的压力。
三月，和诸葛亮同年的汉王朝末代皇帝——汉献帝，在被罢黜十二年后，病死于许昌，享年五十四岁，结束了他坎坷的政治生涯。
魏明帝曹睿，下令司马懿坚守阵地，避开敌军锐锋。让蜀汉大军进退两难，只要他们陷入粮食不足的情况，便可轻易地击败之。
坚守战略，已成为曹魏决策中心的共识。
不管诸葛亮如何地挑衅、示弱、引诱，司马懿一律不理睬，对蜀军的攻击，一律以箭雨对付，兵士们一步也不离开营寨，倒让诸葛亮真正束手无策了。
这段期间他写了一封信，给他的兄长诸葛瑾，表示：
瞻儿今年已八岁（虚岁），聪明又可爱，只是稍嫌早熟了些，恐日后不成大器。
《诸葛亮集》中，收录两篇《诫子书》，一篇探讨求学之道，一篇说明宴请宾客时饮酒的节制。想必是为养子诸葛乔（诸葛瑾次子，为诸葛亮养子，街亭之役殉职）所写的，否则为刚满六岁的儿子作此训诫，有何意义？
不过，诸葛亮的屯田政策做得相当成功。由于他治军严明，屯田的士兵和当地百姓相处颇为融洽，《三国志》上记载：“百姓安居，军无私焉！”加上原本的准备充裕，一时之间，蜀汉大军的粮秣供应似乎没有什么问题。
守在营寨后面的司马懿也想不出什么方法对付，只好向后方要求更多的支援，继续坚守下去。
西线无战事，东战线倒热闹了起来。
五月间，孙权亲率十万大军，攻击曹魏最东边的军事重镇合肥。
同时，诸葛瑾和陆逊也领军进入江夏，出沔口，准备向襄阳进攻。
另外，孙诏、张承等也以少数人马，布阵于广陵、淮阴一带。
蜀、吴同时北伐，曹魏政权面临空前未有的庞大压力。
代替司马懿指挥魏东战线防务的是作战经验丰富而且文武双全的老军头满宠。
满宠在曹操时代便常膺重任，尤其富于独立作战能力。只是魏国大军这几年大多调往关中，去对抗诸葛亮的连年北伐，致使满宠能够动用的军力不多，加以防御地区广大，一时也感到非常头痛。
经过审慎的评估，满宠决定采取坚守策略。他下令各地守将封城，自己则率主力部队准备亲自迎击孙权的北上大军，并向曹睿申请援助。
审视战局，曹睿决定御驾亲征对抗孙权。
七月，满宠募集敢死队突击孙权的大本营。孙权侄儿孙泰殉职，吴军遭到严重挫折。加上天气炎热，吴军多数染病，又听说曹睿亲率三十万大军，已逼近约数百里。孙权担心硬战对自己的军队不利，紧急下令撤军。
孙诏在淮阴的部署，也因孙权的撤退，失去屏障，跟着退回长江以南。
荆州战线的陆逊闻讯，立刻派遣亲信韩扁，向孙权请示作战计划，不幸韩扁在途中为魏军斥候部队俘虏。
诸葛瑾在前线听到这个消息，大为恐慌，立刻派人向陆逊通报：“主上（指孙权）的大军，已退回江南，贼人又抓到了韩扁，对我们目前的困境应了解颇多，看来还是赶快撤退吧！”
陆逊见到使者也不答话或回复，反而当着使者的面，催人去做葑豆，还和部将们下棋、射箭，一点也不紧张。
使者回报诸葛瑾，诸葛瑾不禁感叹道：“伯言（陆逊字）一向器量大、多智略，想必早已有应对之策了。”亲自前往陆逊处请教。
陆逊表示：“贼人既知主上退路，这对我们是相当不利的。前进已不可能，退路又有截断之危，处理不当，可能会全盘崩溃。因此目前最重要的是保持冷静出奇兵以应变，才能够脱困。如果现在急着退军，贼人更会认定我们已心慌意乱，必前来相迎，这样我们是非败不可了。”
两人商议反守为攻。
诸葛瑾负责指挥水军，布阵于汉水险要之地。陆逊自己率领所有主力部队，北上襄阳城进攻。荆北地区曹魏守将一向害怕陆逊，全部快速退回守城，不敢出击。诸葛瑾指挥船队进入汉水主流，陆逊也将其部队慢慢接近船队，由于军容整齐，曹魏军不敢逼近，陆逊军顺利会合诸葛瑾后，快速撤离。行至白河口时，陆逊还假装上岸狩猎，却暗中派遣部将袭击曹魏江夏郡北方的新市、安隆及石阳，俘虏斩杀了千余曹魏守军，使东吴大军在这次军事行动中不至于完全失败，振奋了不少士气。
东吴大军撤退后，不少大臣屡劝曹睿趁机御驾亲征，到长安为司马懿大军打打气，或许可一并解决诸葛亮的威胁。
曹睿笑着表示：“孙权逃走，相信诸葛亮早已吓破胆了，司马懿的大军足可应付他们，根本不用我去担心。”
当然，这只是在替自己的军队打气罢了，曹睿担心的是自己一撤军，孙权可能再度北上，因此不如在东方镇住东吴，让司马懿全力去阻止诸葛亮，他相信只要司马懿不进行会战，诸葛亮是一点办法也没有的。
当然，诸葛亮的北伐计划一向不倚赖东吴帮忙，孙权撤军不会对他有太大的影响。
最让诸葛亮头痛的是司马懿一直相应不理的策略。从四月进入五丈原以来，已将近一百多天，诸葛亮不断下战书进行挑战，司马懿总高挂“免战牌”。诸葛亮迫不得已只好进行大规模屯田，准备和司马懿周旋到底。
七月，诸葛亮以没有办法中的办法，将自己打扮得一副很悠闲的样子，坐着白色木头制的车子，改用侍童作护卫，穿戴白色葛巾，手持白羽毛扇，在前线指挥，完全解除武装，视曹魏数十万大军如无物，故意想激怒曹魏的将士们。
这便是京戏和图书中诸葛亮的固定形象。平常诸葛亮自然不会这样地完全没有武备，只是为了引诱司马懿开战，故意将平时服装用在前线而已。
虽然曹魏将士有很大骚动，但张郃死后，司马懿已能完全控制住曹魏军的动向，因此，他严禁曹魏大军有任何行动。
这段时间，诸葛亮的健康情形，可能发生了严重的变化，因为他已失去往常的冷静，而显得急躁。
司马懿很快地发现了这个迹象，不过从诸葛亮外表的装束和潇洒的行动，他仍不得不感叹道：“诸葛亮的确是世上无双的名士啊！”
这一招行不通，诸葛亮更着急了，他干脆派人送一套妇女的服装给司马懿，讥讽他如妇人般没有胆量。司马懿虽然没生气，但的确已经不易抵挡得住部将求战的压力了。
为平抚将士们的情绪，司马懿召开阵前会议表示：“皇上在返回洛阳前，曾下旨意要求我们坚守，既然大家都认为开战比较好，我们还是立即向皇上请求批准吧！”
于是，他将诸葛亮侮辱挑衅的情形，向曹睿呈上奏文，并表示将士们义愤填膺，是否可以出战，以孚众望。
急于求战的曹魏将士们，只有暂时等待曹睿的指示了。
曹睿自然深知司马懿的意思，他立刻派遣卫尉辛毗为军事参谋，持节到前线慰劳将士。
辛毗将至前线指示是否开战决策的情报，也被蜀汉的探马截获了。
参谋姜维向诸葛亮表示：“辛毗持节而来，看来司马懿是不会出战了吧！”
诸葛亮也感叹表示：“的确如此，司马懿原本就无战心，他所以上奏表请示，不过是为了应付求战心切的部属罢了，兵法有云：‘将在外，君命有所不受。’他如有意和我们一决雌雄，哪需要千里向皇帝请示呢？这不是反会贻误军机吗？”
诸葛亮派使节去见司马懿，探询接受巾帼衣饰的感想。这时候的司马懿已经完全冷静下来，他判断诸葛亮的健康一定出了问题，因此坦然地正式接见前来讥讽的蜀汉特使。他避开尴尬的军事不谈，很亲切地和特使们闲谈家常。
司马懿：“诸葛丞相最近可好？他实在是个很认真、很了不起的人啊！”
由于闲聊的气氛相当融洽，使节们不知不觉中透露出诸葛亮的健康情况：
“是啊！诸葛丞相工作非常辛苦，早起晚睡，责罚在二十板以上的案子，他都亲自审问，而且胃口愈来愈差，有时候一连好几天都吃不下饭……”
使者回去以后，司马懿立刻召集军事会议，慎重地表示：“对峙的时间不会太久了，诸葛孔明食少事繁，不可能再撑太久的。”
他下令各大军指挥官，坚守自己的阵营，绝不可出战，以等待诸葛亮不得不退军时再加以追击。
诸葛亮的健康情形已有显著变化。前几年，从他连续有子女出生的情况看来，健康应该不会太差才对。而这两年，没有战争，诸葛亮应该也不至于太紧张焦虑。
但到了七月底，即诸葛亮经常以葛巾羽扇出现在前线的时候，他的健康情况已明显恶化了。送出巾帼服饰讥讽的策略，的确是在焦虑下，缺乏谨慎的做法。
从诸葛亮的病势来看，他焦虑、忧心而咯血、食量减少，但却无咳嗽的记载，毛病应在胃部。诸葛亮高大雄伟，个性谨慎冷静，一向颇注重养身之道，即使胃有毛病也不致如此快速恶化才是，因此他有可能罹患了胃癌。
七月初，他写了一封信给后主，表示自己健康情况不佳，希望后主刘禅多留心国事，心里要有所准备，显然诸葛亮已判断自己病情严重，有生命之虑了。
诸葛亮颇具科学头脑，对生理学也有相当研究，加上一向健康情形良好，如果是一般胃病，应不至于让他如此担心，而健康也不至于急速恶化。显然诸葛亮和他的军医们，对他的病情是完全束手无策的。
八月初，他写了一封密函，呈奏后主刘禅表示：“臣若有不幸，后事可交付给蒋琬。”
他表示蒋琬有能力继续他的安定蜀汉、光复汉室工作，并希望刘禅早些安排，以免临时造成政治混乱。
刘禅接到这封密函，自然是吓坏了。
他立刻派尚书仆射李福，披星戴月赶赴五丈原前线探询诸葛亮的病况。
诸葛亮这时已完全不能起床了，他在病榻上和李福密商良久，向李福交代，自己受先帝刘备托付，眼见北伐大业未成，却因天命不得不离去，希望朝中大臣仍一本初衷，尽心辅佐王室，继续完成自己未竟之志业。并且要求李福转告后主，他去世以后，不必迁葬成都，直接安葬在前线的定军山即可，以象征自己马革裹尸、战死疆场的志向。
李福一一记下诸葛亮遗言，便迅速赶回成都复命。
接着诸葛亮召开本阵参谋会议，参加者为长史杨仪、司马费祎和护军姜维。没有大军将领参与，显然诸葛亮仍不愿让部署在五丈原的蜀汉大军，知道自己命在旦夕。从日后杨仪、费祎、姜维等的行动看来，这次会议商讨的应属退军事宜。
几天后，李福再度匆匆赶来，他进入诸葛亮本营时，见到诸葛亮已经昏迷不醒，不禁痛哭表示：“来迟了一步，是我误了国家大事。”
奇迹似的，或许弥留中的诸葛亮听到李福的哭声，回光返照地清醒了过来。
他看到李福，便表示：“我知道你要问的事情，可以立刻承续我工作的人，是公琰（指蒋琬）。”
李福：“公琰百年之后，又有谁承续呢？”
诸葛亮：“文伟可也（指费祎）。”
李福：“费文伟以后呢？”
诸葛亮默声不答，众人急视之，已气绝了。
建兴十二年八月底，蜀汉一代俊杰——诸葛亮病殁于五丈原前线的军营中，享年五十四岁。从他出隆中茅庐以来，已历经了二十七年的岁月，就蜀汉丞相之职，也长达十四年之久。
据东晋人孙盛的《晋阳秋》记载：“传说诸葛亮去世当天，在北方芒角的位置，有颗巨大的赤色星，由东北向西南方向闪逝而过……”
诸葛亮突然急逝，天地也为其未竟之志而含悲吧！
唐朝诗圣杜甫，日后拜访武侯祠时，写下了《蜀相》这首传诵千古的名诗：
丞相祠堂何处寻，
锦官城外柏森森。
映阶碧草自春色，
隔叶黄鹂空好音。
三顾频烦天下计，
两朝开济老臣心。
出师未捷身先死，
长使英雄泪满襟。
蜀汉丞相诸葛亮的祠堂在哪里呢？成都府外锦官城边那儿有着茂盛柏树的地方。祠堂前的阶梯上长满碧绿的小草，显现着蓬勃的生命力。在柏树的叶荫中，轻轻传出黄鹂鸟的美妙歌声。
想起当年先主刘备三度拜访隆中草庐，探询争取天下的大规划，感其恩义，诸葛亮鞠躬尽瘁，连续效忠刘备父子两代，克尽老臣之心。征讨曹魏、光复汉室的军事行动尚未完成，身为主将的诸葛亮却病死军中，听到这样的事迹，长使后世英雄们为之感伤而落泪啊！
《三国演义》第一百零四回“见木像魏都督丧胆”以及第一百零五回“武侯预伏锦囊计”中，记载诸葛亮遗命刻木像扮自己吓走司马懿追兵，以及嘱咐西凉名将马岱刺杀魏延的故事，神秘、生动却颇不合逻辑，虽然常让后人津津乐道，其实都是夸大、渲染和虚构的。
历史上记载：负责撤军指挥行动的是参谋本部最高主管长史杨仪。当蜀汉大军离开五丈原进入褒斜道后，当地百姓立刻奔告司马懿。司马懿亲率少数部队前来探视，姜维建议杨仪反旗鸣鼓，攻打司马懿追兵，所谓“摆开阵势，若将向懿者”。司马懿见状，立刻收军退回本阵，不敢逼近，杨仪收阵退入斜谷后，才举兵发丧。
当地百姓便据此编出“死诸葛吓走生仲达”的谚语。听说司马懿听到此传言并没有生气，只是自我解嘲地表示：“吾能料生，不能料死也。”
这个传闻，显示司马懿的确率军队前来追击，而蜀汉退兵也在姜维的建议下，重整军队反击之，但司马懿未和其战斗便撤兵了。
姜维一向有胆识富智谋，但由他率军反击，是绝对吓不了司马懿的，所以从常识来看，司马懿会急速退军，的确是看到了诸葛亮。
《三国演义》的作者对此大加渲染，说是看到诸葛亮预制的木像，司马懿便丧魂落魄，这是完全不可能的。以司马懿的冷静，不可能分不出真人和木像，而诸葛亮的谨慎，也不致做出如此儿戏的事情，那么司马懿为何会仓皇退兵呢？
回顾五丈原对峙的晚期，诸葛亮故意以白色木车和葛巾、羽扇的打扮，出现在前线司马懿将士们的面前，显然除了激怒敌人外，还有其他的意义。
司马懿日后亲自到五丈原蜀汉的空营中，详看其布局，不禁称赞道：“诸葛亮真乃天下奇才也。”这个让司马懿如此敬佩的行营布局，相信便是名传千古的“八阵图”，我们将辟专章阐释，在此不赘述。
另一件让人难解的是锦囊计刺杀魏延之事。历史记载，魏延的确死于五丈原的撤军行动中，并且真是为西凉名将马岱所杀。
马岱是马超的胞弟，继承其兄统领蜀汉西凉大军，也是诸葛亮的主要武将之一，附属于后军的王平大军下。
《三国演义》刻意描写诸葛亮和魏延间的对立，并以魏延“身有反骨”，是天生的反将，也使这位蜀汉后期最勇猛的前锋大将，蒙受了千古不白的冤屈。
史传上记载：魏延，义阳人，字文长，自荆州时便以部曲随刘备和诸葛亮入蜀，数有战功，深得刘备及诸葛亮重用，曾被破格提拔为汉中太守。
魏延“善养士卒，勇猛过人”，是一位非常优秀的将领，被认为是刘备继关羽之后的首席猛将，独立作战能力甚强，因此长期被任命为前锋大军的统帅。
但他秉性矜高，时人皆避之，不愿与他争锋，似乎只有诸葛亮才管得住他。
偏偏诸葛亮的谋士里，出现了一位怪杰——杨仪。这位财经及运输上的高手，对一向缺乏粮秣的蜀汉远征军，真是军中“至宝”，深得诸葛亮器重，成为最重要的左右手——首席参谋。
史传记载杨仪心胸“狷狭”，恃才傲物，蜀军中只有他敢公开瞧不起魏延，认为不过是“老粗”一个而已，以致两人形如水火，只要在一起开会，必会争得面红耳赤，据传还有一天闹到魏延“举刀相向”而杨仪“泣涕横流”的地步。
诸葛亮对他们两人的争执，自然非常生气，但也不知如何是好。逢此用人之际，为了让两人彻底发挥才能，也不便太多干涉，史称诸葛亮“常恨二人之不平，不忍有所偏废也”。
由于诸葛亮病势急速恶化，事出突然，只好安排紧急撤军。依军中伦理，魏延应是必然的继任人。但诸葛亮担心魏延自恃勇猛，可能会和司马懿正面对抗，加上蜀军撤退，士气已失，势必造成严重不利，因此不敢将指挥大权委任于“鹰派”的魏延。
论才气和经验，姜维最为合适，但他原属曹魏阵营将领，半道而来，不易取得诸将信任。费祎又太年轻，军中资历不足。杨仪长期跟随他南征北讨，又是运输行政的专才，规划和处理撤退工作自然是再适合不过的了。
不过，最让诸葛亮不安的是他和魏延之间的意气之争。为了把可能产生的意外伤害降低到最小，诸葛亮并未让魏延参与撤军规划，以免影响杨仪的指挥权。在临终前的秘密会议中，诸葛亮要求姜维、费祎协助杨仪，全力协助撤军行动之执行。他以书面指示魏延负责断后，再令和魏延交情较好的姜维助之，并告诉杨仪等三人：“若魏延不服从撤军指令，不用等他，你们可指挥其他军营，先行撤离。”
可见，诸葛亮的确预知魏延在他死后可能会闹事，但他相信魏延不会反叛，最多只是“放生吃草”，让他自己去和司马懿对抗。
以诸葛亮一向对魏延的重用，相信不可能如小说般，故意设什么“锦囊妙计”去斩杀他。魏延的悲剧可以说是偶发事件所造成。
诸葛亮死后，杨仪立刻派急使，向各军营领袖报告，并指示诸葛亮之遗命。其他的军营自然不会有太多问题，但魏延可能会有敌视反应，为此杨仪还派出费祎为使节，想给魏延些面子，减少他的反弹。
果然，一听到要紧急撤军，魏延已经非常不高兴了，听说撤军的总指挥是杨仪，他更是暴怒得跳了起来。
“丞相虽亡，还有我在啊！何况我军目前尚属优势中，你们这些参谋本部的人，大可以去准备发丧的工作，由我负责指挥大军，继续和敌人对抗吧！怎么可以因一人去世而荒废国家大事呢？”
魏延立刻下令，派人通知各军营的领导将领，但王平、高翔、吴班、马岱等均表示，丞相有退军遗命，不得造次。
这下子魏延更生气了，他大声呼：“我魏延何许人也，怎能接受杨仪小子指挥、为他做断后的工作？”
这时魏延完全乱了方寸，下令自己的大军先行进入斜谷口南归，不愿做全军的断后工作。因此以“替身”回军对抗司马懿追军，便成了姜维的责任。
前锋军营的将领们，对魏延在敌前不听指挥调度的行为大为不满，但由于事起仓促，只好跟着南回。
如果魏延直接退入汉中，或许还不会有事，偏偏他愈想愈气，竞下令全军布阵于斜谷线的南谷口，准备迎击杨仪的退军。
杨仪在获知司马懿追兵撤退后，便下令诸葛大军昼夜兼程，火速退回汉中。在南谷口前，接获开路的探马报告魏延大军挡路的消息。
杨仪立刻下令后军军营统帅王平，亲自迎击魏延。王平为人正直，在蜀军中，声望崇高。他先礼后兵，派人约同魏延在南谷口对阵，先行谈判。
当天，王平全身披挂，冒险亲临阵前喊话，他对魏延及其大军表示：“丞相刚刚去世，尸骨未寒，你们竟不顾恩义，想要造反吗？”
魏延大军的将领们，原已不满魏延自行撤军，听到王平的心战喊话，士气立刻崩溃，大多数部队便不战而径行撤离南谷口。
王平因而轻而易举地击溃魏延少数的直属部队。
魏延在溃败后，带着妻儿及少数亲信，逃亡入汉中的山区避难。杨仪下令马岱率军搜捕，不久，便捕获魏延及其家人，杨仪下令就地处斩。魏延一生勇猛又富胆识，却因和杨仪的争执以致晚节不保，其悲剧下场，的确令人惋惜。
不过，魏延的这场悲剧，和《三国演义》的舞台式渲染，是完全不同的。
魏延溃败后，蜀汉大军安然退回汉中，诸葛亮最后一次的北伐行动，因为他急逝军中而结束了。
后主刘禅在惊闻诸葛亮病逝后，痛哭流涕。并依照蒋琬建议，派遣特使到原丞相府，赠予丞相武乡侯印绶，并依诸葛亮生前的品德及功绩，谥为忠武侯。下令大赦天下，并依诸葛亮遗命，下葬于汉中定军山上。
从坟冢的规模和陪葬物来看，作为一国宰相的葬仪，实在是非常的简单朴素，诸葛亮在遗命中指出：“因山为坟，冢足容棺，敛以时服，不须器物。”的确是一代名相的风范和器量啊！
