安定失陷後，曹昂所部十五萬兵馬駐守孤城長安，面臨諸葛亮、姜維、關羽三路大軍圍困，形勢已經十分危急.曹昂派人急赴許昌報告軍情，命令夏侯淵、司馬懿等人統領城中諸將，安排防守事宜。
諸葛亮向來以攻心為主，得降兵最多，因為所部兵多將少，金旋派張苞前往，歸諸葛亮所部。又使諸葛亮節制關羽、姜維兩路大軍，統一西北三路的行動，準備攻擊長安。
諸葛亮得令後，命令馬、朱恆率領五萬兵馬駐防安定。率領周泰、張苞、韓當、文聘、蘇飛五將共十六萬兵馬兵出安定；命令姜維部將李嚴率領三萬士兵駐守漢中，張嶷率領兩萬士兵駐守散關，姜維率領所部余將共九萬精兵出漢中，兩軍約期進，進攻長安。命令關羽所部兵馬嚴防洛陽援軍。
曹操聞訊大急，召集眾謀士商議，其子曹植道：「長安兵力雖然多達十五萬之眾，但是城中糧草只能維持數月，諸葛亮、姜維兩路大軍倍於長安守軍，長安孤城難守，不若讓大哥統領部下棄城，赴洛陽駐守。如此洛陽兵力勢眾，我等聚集重兵東上，消滅河北袁氏，除去後顧之憂，而後集結大軍與金旋相戰。」
曹操覺得長安為天下堅城，若是不戰而棄未免有些可惜，但是長安與所轄各郡道路只餘東下一路，又被關羽所部重兵封閉。無奈之下，派人趕赴長安，命令曹昂所部棄守長安，退到洛陽。又因長安與洛陽之間通道被關羽所部封住，派遣許昌六萬兵馬趕赴洛陽，命令鄧艾率領大軍十五萬攻打弘農，接應長安曹昂所部東撤。
諸葛亮所部與姜維所部此時已經到達長安城下，派遣兵馬將長安圍得水洩不通。曹昂整兵出戰幾次，均以小敗告終，因此暫時守起出戰之心，命令諸將堅守不戰。
曹操命令到達長安，曹昂召集眾人商議。曹昂道：「父王派遣使者前來，下命棄守長安，東撤至洛陽駐紮。鄧艾所部洛陽軍已經行軍，欲要攻打弘農以為接應。然而諸葛亮大軍圍城，我等要兵不血刃撤離此地，也是難事一樁。如何平安撤離，請諸位一起協商。」
司馬懿道：「鄧艾所部非關羽精兵對手，必然不敢攻城，只是屯於弘農城外接應我軍。若是徑走弘農，諸葛亮必然派遣重兵追擊，倘若關羽所部於半途設伏，長安大軍危矣。莫若派李典、呂虜兩將率領兵馬四萬往西出擊，引誘諸葛亮所部分兵往追，漢中守兵薄弱，諸葛亮為人謹慎，必然不敢大意。而後合郡之兵盡棄輜重，輕軍急赴弘農。我與妙才公統兵為先鋒，提防關羽伏兵。夏侯霸、朱雋率領所部斷後，長安大軍可以平安與鄧艾軍會合。」李典、呂虜兩將聞言面有慍色，但是眾將都隨之附和，兩將欲言又止。
諸葛亮聽聞李典、呂虜兩將率領所部兵馬西去，派人命令漢中守將張嶷小心防守，若是曹軍往攻，固守不戰；又遣人通知關羽出兵截擊長安兵馬。又思長安城如此違反常規，必有棄城東逃之意。
此時關羽所部派人送來軍報，說鄧艾所部攻打弘農，諸葛亮略一盤算，已經猜中曹軍意圖，於是升帳點將，分派各路兵馬。命令魏延、張苞、周泰三將率領九萬士兵西行二十里，使長安守軍認為諸葛亮所部分軍，然後繞路東行，在到弘農必經要路兩側埋伏，放過先頭部隊，伏擊其中軍；命令姜維、譚雄、王平三將率領九萬士兵，長安守兵棄城後，尾隨其後追擊曹軍；其餘兵將七萬準備接管長安。
眾將接到軍令，皆困惑不解，問諸葛亮道：「長安城防堅固，城中守軍兵眾，必然不會輕易棄守城池，何況李典大軍攻取漢中，漢中守兵薄弱，為何不派兵相助？」
孔明笑道：「長安孤城，若是被圍日久，城中糧草不繼，必為我軍攻克。曹操手下謀士甚多，必有勸曹操棄守長安者，保留兵力屯紮洛陽，而後從長計議。司馬懿多謀，擔心我軍重兵追擊，因此讓李典所部佯攻漢中，使我大軍分兵往救，以分我軍兵勢。如此反有『此地無銀三百兩』之嫌，我料彼軍不出三日，必會棄城東逃。」眾人聞言，如恍然大悟，各自引兵前去。
曹昂聞知魏延等將率領部下西行，以為司馬懿分兵之計奏效。又過兩日，眾將收拾完畢，曹操命令夏侯淵、司馬懿兩將率領三萬精兵為前軍，夏侯霸、朱雋兩將率領三萬兵馬斷後，打開東門急撤往弘農。
諸葛亮所部東門之軍，兵力不多，略加阻擊，旋即退兵。姜維等將奉命後，率領部下紮營附近，聞知曹軍出城，緊隨曹軍身後追殺。諸葛亮引領兵馬進入長安，接管長安軍政諸事。
魏延等將西行折回，到達埋伏地點，已有兩日，廣派細作，打探長安消息。細作聞長安守軍棄城往東行進，急忙回報魏延等將。魏延等將率領部下埋伏完畢，正好夏侯淵、司馬懿前軍到達，魏延等將依計放過前軍，靜候中軍前來。
曹昂中軍來到埋伏之處，因為前軍安然過去，都未加防備。魏延等將率領部下突起，弓箭擂木齊，曹軍死傷無數。曹昂等大驚失色，整兵與伏兵混戰。
姜維所部此時殺敗夏侯霸、朱雋所部斷後部隊，大軍急追過來，曹軍受前後夾攻，未有幾時，軍陣已亂，士兵潰散。王雙等將拚死護住曹昂，殺出重圍往東逃去，朱雋、司馬孚、韓遂等皆死於亂軍之中。
曹昂敗軍退到半途，又為張飛所部伏兵殺敗，士兵損傷眾多，所幸鄧艾聞訊率領重兵前來接應，救得諸將性命。又過幾日，李典、呂虜也率領殘軍敗回。
原來，李典、呂虜率領所部出長安後，西行百里，前無阻攔，後無追兵，兩將大惑不解。李典駐馬與呂虜商議，兩將議定，就地安營紮寨，命人打探長安消息。聽聞曹昂大軍出城，兩將率領部下繞路急奔往弘農，中途為諸葛亮伏兵擊敗，損折士兵逾半，兩將死戰得脫。
曹操西路軍十五萬兵馬，被諸葛亮連續伏擊，連戰連敗，損兵折將，士卒投降者達五萬餘眾，逃到弘農鄧艾軍營的士兵，只有八萬。鄧艾因為此次任務就是接應長安諸將，如今目的已經達到，不敢在此久駐，率領部隊返回洛陽。