郝昭大軍趕赴許昌之際，洛陽形勢已經極為危急.洛陽守軍並未受到河北大捷鼓舞，為諸葛亮的攻心之術攪得軍心渙散。曹操幾路援軍，均為諸葛亮設計擊退。
洛陽糧草將盡，曹丕聚眾相議。鄧艾雖為智謀之士，也是毫無良策。鍾繇道：「今河北已定，郝昭、張遼大軍已赴許昌、北海，若是張遼大軍兵出北海，許昌、定陶兩軍夾擊譙城，若能逼得諸葛亮分軍往救，洛陽之圍可解。現在洛陽糧草將盡，軍無戰心，局勢已危。當思計策補充糧草。」
賈詡此時亦在洛陽，道：「若是讓張遼等人進攻金旋東線大軍，其計過緩。我軍如今糧草用盡之時，也是兵敗城破之日。諸葛亮派兵截斷糧道，我等為何不反截其糧，以為我用。」鄧艾然之。曹丕遂命鄧艾、曹仁、夏侯淵三將挑選精兵乘隙劫糧。又遣使赴許昌，使曹操攻擊譙城、都陽，逼迫諸葛亮分軍，以解洛陽之危。
洛陽奔赴許昌使者為魏延巡軍所擒，獻於孔明帥帳。孔明溫言詢之，探聽出洛陽劫糧出兵之計。遂思得一計，升帳點將。命令王平、張嶷率領兵馬三萬詐作護糧軍，糧車內多盛易燃易爆之物，見曹兵趕來即將糧車圍成一團，點火後棄去糧車，率領所部兵馬退於側旁，若見敵軍與伏兵接戰，即刻從後掩殺。又命魏延、譚雄率領五萬精兵，阻住劫糧曹軍退路。命令李嚴率領一萬士兵換上曹軍衣甲，推百餘糧車詐為劫糧歸城士兵，詐開城門。命令姜維、張苞、朱恆率領八萬士兵隨在李嚴軍後，詐開城門後，攻入城內。諸葛亮與余將率領七萬士兵，伏於許昌歸路，等候曹丕敗軍。
王平、張嶷所部夜間行軍，故意延緩，使曹軍細作獲知。細報急報鄧艾，鄧艾即與曹仁、夏侯淵點城中精兵六萬前往劫糧。鄧艾大軍將至，王平、張嶷命令軍士將糧車圍成一圈，點火後即向側旁撤去。鄧艾等人見狀大喜，命令軍士上前救火，軍士剛剛趨向前去，只聽轟得一聲，糧車頓成變成一片火海，近前兵士被燒傷者眾多。鄧艾見大事不妙，率領所部兵馬欲要回撤。此時魏延伏兵突起，兩軍相戰多時。鄧艾所部因為魏延兵力太少，率領大軍力戰。此時王平、張嶷所部從側後方殺來，鄧艾所部遭受夾擊，大敗。
此時李嚴已經詐開城門，姜維等將率軍殺入城中。城內守將王雙等見大事不妙，聚集士兵保護曹丕，打開東門撤往許昌。鄧艾率領敗軍殺到城側，只望城中守軍出城接應，此時城門大開，鄧艾正欲率領部下退入城中，姜維所部從城中殺出，一排強駑當前襲來，鄧艾不防，當即斃命。曹仁、夏侯淵等人見大事不妙，率領敗軍往許昌方向退去。姜維、魏延等將率領部下在後追擊。
諸葛亮算定曹軍兵敗後，必然會走許昌。於許昌歸途路狹之處佈陣，一萬強駑兵擺於陣前，三萬長槍兵擺成長方陣隨之其後，後面輕騎兵為後軍。曹丕等率領敗軍來到，突見前方火把齊明，路上黑壓壓一片大軍攔路，強駑突然射來，前軍死傷無數。正要往後退去，卻見曹仁等敗軍又至，曹軍得知鄧艾陣亡，諸將更是慌亂。此時姜維、魏延統軍從後殺來，強駑連綿不絕，殺傷士兵無數。
曹軍避無所避，王雙等將只好統軍向前殺來。只見諸葛亮將令旗一擺，強駑兵從兩側撤到陣後，露出長槍兵來，長槍兵行動雖然遲緩，然而陣勢整齊，兵刃極長，所到之處，曹兵無所阻當。王雙等將見形勢危急，率領親兵保護曹丕，棄掉馬匹，步行從兩側山路逃命。
洛陽十五萬守軍，經過這場大戰，死傷二萬餘眾，餘者見無路可逃，紛紛請降，降者近八萬。跟隨曹丕間小路而逃者，又被諸葛亮派遣文聘、蘇飛兩將，率領輕騎兵兩萬沿途追襲，逃至許昌者，僅有二萬餘眾。洛陽守將夏侯和、鍾繇、呂虜三將於亂軍中被殺。
此戰殺得曹軍膽戰心驚，提及諸葛亮軍威，無人敢於應戰。諸葛亮收得降兵八萬，命令編於周瑜所部二萬、6遜所部二萬，余兵編於自己所部。洛陽既得，弘農、宛城皆成內郡，諸葛亮命令蘇飛率領三萬兵馬駐守弘農，張嶷率領三萬兵馬駐守宛城，余軍皆趕赴洛陽，洛陽守軍共有三十九萬。諸葛亮整頓洛陽軍務，訓練兵馬，準備繼續攻擊曹操屬地。
曹操此時見洛陽城失陷，許昌面臨洛陽、譙城兩路大軍壓境，調配各路文武，重新佈置防務。曹操因為壺關為河北諸郡門戶，臨洛陽甚近，為戰略要地，命令司馬懿、郝昭、鄧忠、曹純、司馬師、司馬昭等，率領十五萬兵馬駐守壺關。又命張遼、夏侯淳、程昱、於禁、潘鳳、李典等，率領十二萬兵馬駐守北海。曹仁、夏侯淵、郭嘉、夏侯霸、王雙、張合等，率領十三萬兵馬駐守定陶；王子服、荀攸率領五萬兵馬駐守晉陽；於禁、郭奕率領五萬兵馬駐守鄴城；夏侯德、陳登率領五萬兵馬駐守濮陽；張燕、劉岱率領五萬兵馬駐守陳留；楊彪、陳群率一萬兵守北平；吳質、耿紀率一萬兵守襄平；吳綱、曹爽率領一萬兵馬駐守代縣；嚴政、左賢王率領一萬兵馬駐守樂陵；王睿、楊修率領一萬兵馬駐守南皮；夏侯玄、孔融率領一萬兵馬駐守易京；曹洪、夏侯威率領一萬兵馬駐守官渡；夏侯恩、賈充率領一萬兵馬駐守界橋。自與余將率領大軍二十萬駐守許昌。
諸葛亮整頓兵馬完畢，命令6遜所部兵馬防守徐州、都陽，周瑜率領所部兵馬攻打北海；關羽所部兵馬防守譙城，姜維率領所部兵馬駐守洛陽，自率所部大軍共二十一萬往攻壺關。司馬懿與諸葛亮連戰連敗，聞聽諸葛亮來攻，大為恐慌，使人趕往許昌求援。曹操因為無兵可援，命令司馬懿堅守。派曹彰、文欽、賈詡率領十萬兵馬攻打洛陽，盼望諸葛亮回軍往救。
諸葛亮知道曹彰絕非姜維之敵，屯兵壺關，暫不攻打。司馬懿見諸葛亮只圍不攻，又懼諸葛亮多謀，日夜巡防，不敢疏忽。諸葛亮卻潛使龐德、朱恆率領十萬大軍夜襲鄴城，於禁不敵，遣使往壺關求救。司馬懿聞知鄴城危急，不得不救，命令郝昭、曹純、司馬師率領八萬士兵守城，自率鄧忠、司馬昭率領七萬兵馬往救鄴城，到得半途，正逢鄴城敗軍，合兵一起來奪鄴城。
司馬懿到達鄴城，城中已被諸葛亮所部攻破。朱恆、龐德兩將卻不與司馬懿交戰，盡掠城中糧草緇重返回壺關。司馬懿見其兵回返，心知大事不妙，連忙率領本部軍回追，卻已是不及。
諸葛亮見司馬懿分軍後，隨即命令士兵用火藥炸開城牆，率領大軍殺入。郝昭等將一看城池已破，率領大軍往鄴城退去，路上正遇朱恆、龐德所部精兵，不敢與其交戰，繞路而行，朱恆大軍奉諸葛亮將令，也不追趕，入城與諸葛亮會合。諸葛亮遂授計張苞、周泰、韓當三將，命令三將率領十萬兵馬趕往晉陽。
郝昭與司馬懿合兵後，聞知諸葛亮分軍攻打晉陽，率領大軍前來搶奪壺關。諸葛亮命令諸軍打開北門，將城內糧草輜重盡數遷往城外，自率大軍從北門出城，放司馬懿等軍進城。
司馬懿兵不血刃復奪壺關，正猜不出諸葛亮是何用意，忽聽守城士兵來報，諸葛亮派遣重兵圍困城池，張苞等將也率領部下返回，大軍已將壺關圍得水洩不通。司馬懿連忙命人安排城防，糧草官來報，軍中存糧只夠二日。軍士又報，城中之水已為諸葛亮所部灑上迷藥，喝水士兵皆迷昏於地，救治不醒。司馬懿知道又中諸葛亮之計，不由驚慌失措。
諸葛亮算得司馬懿輕軍出城，糧草攜帶必少，又使朱恆劫掠鄴城糧草，郝昭城破之時，逃命要緊，那有閒暇多帶糧草。諸葛亮放司馬懿入城，只圍不打，城中兵士糧草不繼，又無飲水，自然不戰而敗。
郝昭派城中兵士打井取水，水尚未打出，諸葛亮統領重兵來攻，還是用火藥炸開城牆，大兵長驅直入，此時守軍口喝難奈，那裡有心作戰？司馬懿所部大敗，其長子司馬師為張苞所殺，鄧艾子鄧忠為龐德所擒，不降而死。