天水、西涼失去後，曹操西將只剩下長安、安定兩郡.關羽大軍屯於弘農，又截斷了長安、安定與洛陽的通道，長安形勢頓時變得嚴峻起來，曹昂憂慮萬分，召集城中各位文武相商對策。
司馬懿近日思忖破解辦法，已多少有些心得，見曹昂問，說道：「諸葛亮平定西涼後，天水駐軍已無後顧之憂，必然會全力攻取安定。鍾會所部只有五萬兵馬駐守安定，必非諸葛亮大軍對手。諸葛亮所部若是攻下安定，與關羽、姜維兩部大軍呈合擊之勢，長安危在旦夕。縱觀諸葛亮、關羽、姜維三路大軍兵勢，以姜維所部兵馬最弱。長安守兵共十一萬，可以與姜維對敵。如今可派人趕赴洛陽，讓二公子派兵攻打弘農，使關羽所部不敢輕出。我率領大軍八萬攻打姜維所部，姜維兵馬兼轄下弁、漢中、上庸三郡防務，其軍雖眾，然而分散於三郡之地，我軍全力拼戰，可以取勝。漢中勢危，諸葛亮必會分軍救應，安定之危可以立解。此「以攻為守」之計。」
司馬懿足智多謀，料敵如神，幾次事情展皆為其說中，曹昂心中暗自敬佩此人，不敢再不納其言，派人繞開弘農，急赴洛陽，請曹丕出兵攻打弘農，牽制關羽大軍。
隨即與夏侯淵、司馬懿商議，分派長安、安定兩郡兵馬。命令鍾會為主將，賈詡為軍師，統領王睿、呂虜、夏侯懋等將共五萬大軍駐守安定；曹昂、夏侯淵、夏侯霸、朱雋、司馬孚、韓遂率領五萬兵馬駐守長安；司馬懿為主將，統領王雙、李典、於禁、司馬師、司馬昭等人率領大軍六萬攻打漢中。
吳城之失後，金旋忘羊補牢，命令諸路大軍分兵駐守鄰近內郡。漢中臨近下弁、上庸兩郡，姜維派王平率領二萬兵馬駐守下弁，張嶷率領二萬兵馬駐守上庸，自己率領魏延、譚雄、李嚴等率領九萬大軍駐守漢中。
長安至漢中路途之上，有一處關隘，為兩郡必經之地，名曰散關，防務簡陋，比營寨略強。姜維因為下弁、上庸兩郡防守空虛，擔心被司馬懿算計，繞開漢中攻擊兩處內郡。命令李嚴、譚雄兩將率領四萬大軍駐守漢中，與魏延引五萬大軍前往散關，迎擊司馬懿所部。
司馬懿大軍正在急急趕路，細作前來報告，道：「姜維留下李嚴、譚雄兩將駐守漢中，與魏延率領大軍已進駐散關。」司馬懿聞報，心中暗喜，心道若是姜維牢守漢中，自己手下兵力不及姜維所部，必然難以取勝，今姜維分兵，其勢已弱，正是用兵之時。
姜維所部到達散關後，佈置手下士兵加固城防，多備滾石檑木，準備迎戰司馬懿所部。魏延也是文武全才，因為姜維分兵，以弱勢兵馬迎戰曹軍，甚為不解，對姜維道：「我大軍如今分兵勢弱，以五萬兵馬迎戰曹軍六萬兵馬，勢力相當，兵力稍弱，未知伯約為何棄長補短？」
姜維笑笑，充滿朝氣的臉上充滿了自信，道：「司馬懿足智多謀，若是以多兵與戰，其必會避實就虛，或攻擊漢中各縣，或乘虛攻擊上庸和下弁，則我軍被動。如此可引誘其與我部決戰。我部人馬雖略少於彼軍，但是我軍裝備、武器、士氣均高於彼軍，相戰贏面甚大，況且我等有散關為據點，可守可攻。司馬懿老謀深算，此戰我等須要同力協力。」
魏延聞言，方知姜維分軍示弱，原來有這許多道理，道：「伯約大才，勝於我多矣。待到兩軍交戰之時，我必追隨伯約，拚力擊敗曹軍。」
次日司馬懿大軍來到城下，紮下大營，稍事休息，隨即率領大軍來關下挑戰。姜維、魏延整兵出戰，兩軍對圓，魏延勇冠三軍，相繼擊敗曹將李典、於禁、王雙。司馬懿見不能取勝，率領所部軍回返大營，潛思破敵良策。
司馬懿軍中有一兵種名曰「鐵盾兵」，士兵兩人配對，一位手持鐵盾、短匕，一位手持長槍。其盾大於常盾數倍，主要用於防守。作戰時盾兵手持盾牌保護兩兵身體，長槍兵窺隙挺槍直擊傷敵。鐵盾在作戰不利時，可以相互相接，如同城垛狀，抵擋敵軍強弓。此軍司馬懿已經訓練成萬人，正跟隨大軍征戰。
次日，司馬懿復到挑戰，姜維讓魏延率領部下掠陣，親自出陣迎戰。司馬懿見姜維武藝高，諸將皆難取勝，憑借兵力強盛，指揮大軍殺上。兩軍混戰未有幾時，司馬懿率領部下回撤，退至鐵盾兵陣，率領前軍入陣，鐵盾兵合圍連接。姜維率領重兵追到，見鐵盾兵環成一個大圓圈，司馬懿所部盡在圓圈之內。姜維讓弓兵、駑兵射擊，觸盾既落。又命步兵衝擊，離盾陣稍遠時，曹軍弓兵箭，擊傷姜維部下甚眾。姜維又使朴刀兵持盾攻擊，衝擊敵陣，然而鐵盾相連，極其堅固，盾後長槍兵乘隙而擊，朴刀兵刀短，正為長槍所克。姜維見敵陣難破，鳴金收兵。司馬懿見姜維軍回，率領大兵銜尾殺上，姜維所部大敗，損折士兵五千餘。兩軍又交戰幾次，司馬懿憑借鐵盾兵接連小勝。
姜維苦思沒有破解之計，使人繪製鐵盾兵圖式報於諸葛亮，自與魏延率領部下堅守不戰。司馬懿鐵盾兵利於防守，進攻卻非所長，因此攻打散關不下。
諸葛亮見到鐵盾圖式，命令親兵試其陣式，弓兵擊敵所遠，槍兵擊其所近，鐵盾防敵攻勢，極盡兵陣所長，深服司馬懿所學。又見鐵盾中有鐵孔數個，乃盾兵窺敵之孔，盾與盾相連之際皆為活結，以巧力舉盾往上即可破解其連接。思得破解之策，寫書使人送於姜維。
姜維見書大喜，命人也鑄鐵盾，訓練盾兵五百人，又訓飛刀兵數千，仿鐵盾圓孔大小製造木塞若干，又使軍士多覓石灰、毒汁等。諸項準備完畢，姜維、魏延率領重兵出戰，司馬懿故伎重施。姜維使盾兵掩護飛刀兵接近鐵盾軍陣，盾兵蹲下，將盾向側上舉起，擋住長槍兵攻擊。待曹軍長槍兵攻擊時，飛刀兵瞅空刀傷敵，擊傷長槍兵無數。飛刀兵又用木塞堵住圓孔，擋住曹盾兵窺視。盾兵眼不能見敵，防守能力立下，等候曹兵用短刃削去木塞，則用石灰、毒汁潑入，擊傷曹兵眼睛，又使士兵在交戰之時，合力將敵軍盾牌上舉，曹軍鐵盾軍陣立時解體，飛刀兵乃長槍兵剋星，曹軍兵陣大亂。姜維、魏延率領大軍殺入，曹兵大敗，遺下無數鐵盾，敗入大營。
司馬懿大敗一陣，整兵再來相戰。姜維已將曹軍所遺鐵盾，略微做些修改，將鐵盾小孔加大，安裝上一個活門，敵軍來攻時將活門關下，鐵盾立時無隙可擊。又命令強駑兵、飛刀兵、長槍兵分為三個層次，分別攻擊敵人遠、中、近之兵，每百人中設立一名指揮，命令一位盾兵護衛，駐足高處觀看敵軍形勢，指揮鐵盾兵作戰。
散關城防本來薄弱，如今得到鐵盾相助，竟然固若金湯。司馬懿見自己精心所煉鐵盾，竟然為敵方利用，怒不可遏，率領部下攻擊幾次，悉為姜維設法擊退。
司馬懿見此形勢，知道漢中之行就此完結，心有不甘，然側西進之路，除了此路別路崎嶇難行，無計可施，欲要回返長安又恐諸將恥笑，於是屯兵於此，等待戰機。