劉備自夷陵之戰敗於東吳後，在白帝城託孤諸葛亮，希望諸葛亮可以完成自己的夙願，輔佐劉禪興復漢室還於舊都，劉備去世後諸葛亮輔佐17歲的劉禪繼承了蜀漢的皇位，劉禪把軍政大權都交給諸葛亮處理。
北伐前的準備
諸葛亮以丞相兼益州牧處理國事，此時的蜀漢由於劉備的夷陵之敗隨時慘重，益州的地主豪強起兵反叛，當時的蜀漢內部一共存在三種勢力，劉備帶來的荊州集團、益州的本土集團還有就是劉璋的東洲集團（早年劉焉從關中和南陽帶的門生故了組建的勢力），這個時候的益州是最危險的時候。曹魏擁有十州占據天下三分之二的土地，擁有華北平原和關中平原千里沃土，自200年戰亂的中原大地得到很快的恢復，東吳占據江東富庶的江南地區，並且奪得了荊州發展迅速，控制著長江中下游平原和兩湖平原，而蜀漢僅僅擁有土地狹小的成都平原和漢中平原，諸葛亮為了北伐只能先平定內部。
首先是嚴刑峻法，加強中央集權鞏固統治，由於劉璋的統治時期刑罰不嚴，結果造成了豪強肆意妄為，不利於中央的統治，諸葛亮的目的主要就是加強對地方的控制，自己北伐的時候可以調動整個益州的資源，
其次展開外交再度聯吳抗曹，蜀漢建立早期，劉備奪取了益州之後，擁有荊益二州，東吳索要南郡時，劉備說等我拿下涼州再給你吧，結果東吳奪取了荊州三郡，曹操進入了關中，蜀漢處於兩線作戰，東有東吳北有曹操，劉備被迫割讓荊州二郡，北上漢中，奪取漢中後，派關羽北伐，威震中原，可惜被被東吳偷襲。
荊州剩下的三郡都丟失了，再有就是夷陵之戰，劉備還得分兵抵禦曹丕，間接造成了夷陵之戰的失敗，關鍵在於不能兩線作戰樹立兩個敵人，此時的蜀漢最弱為了生存只能聯吳抗曹，而東吳為了對抗劉備曾暫時和曹魏合作，戰勝劉備之後曹魏馬上南下攻打東吳，東吳也看到必須和蜀漢合作才能對抗曹魏，弱者和強者合作對抗弱者很快就會被吞併，這等於與虎謀皮，而此時諸葛亮面臨著南中的叛亂，只能暫時安撫南中。
因為一旦南下南中，會面臨東吳和曹魏兩個敵人的入侵，為此諸葛亮派鄧芝使吳去吳蜀聯盟的恢復，當時的東吳依然還是臣服於曹魏，孫權是曹魏所封的大魏吳王，鄧芝對孫權說於蜀漢結盟也是為了東吳好，東吳和蜀漢擁有四州之地占著半壁江山，吳王是當時雄主，諸葛亮是一方豪傑，只有兩國團結才能共同抗曹，只要一方被滅，另一方無法獨存，孫權聽了之後同意了吳蜀結盟。
第三就是平定南中的叛亂，益州一共由四部分組成，漢中、巴、蜀和南中地區，南中在今天四川南部和雲貴高原，在漢朝叫做西南夷，由於處於邊疆地帶，中央疏於管理導致經常叛亂，諸葛亮早在隆中對就提出了南撫夷越的方針，在劉備占據益州後，就派了鄧方去南昌縣（今雲南鎮雄）去負責管理，鄧方去世後由李恢負責管理，但是南方的漢族豪強和少數民族的首領一心想要叛蜀割據一方稱王稱霸，諸葛亮最初也只是安撫，但一旦整頓好內部和團結好孫權，不存在外患之後馬上發兵南中，採取的策略是攻心為上，攻城為下，主要是以打促和，225年三月，諸葛亮便親率大軍南征平叛。最終對南中採取剿撫相結合，對蠻族首領孟獲七擒七縱終於平定了南中的叛亂。
首先對南中各族採取了民族自治的政策，各郡的長官由蜀漢朝廷任命，其他由各民族自治，不變動他們原有的組織，與各族上層合作達到統治南中的目的。
其次 對各族的首領封官封爵加以籠絡，如孟獲為御史中丞，孟琰封為輔漢將軍，對不服從的首領把他們遷入成都加以管制，這樣就減輕了南中的反抗力量。
第三則是把蠻族的兵收為己用，把南中的萬餘名羌族等各族青年編為蜀軍成為無前飛軍，和蜀漢割據形成袍澤占優關係，進行北伐，這也是諸葛亮部隊作戰強的原因之一，南中的部分壯勞力參加了北伐，南中的反叛勢力一下子就很弱了
第四就是對南中地區進行開發，帶來先進的生產技術開發南中，之後再向南中徵收賦稅，作為蜀漢北伐的物資。
北伐的原因
諸葛亮和東吳再度恢復聯盟，平定南中後做好了充足的準備，226年魏文帝曹丕病死，曹叡（ruì）即位，新君剛立政局不穩，正是北伐的時機，諸葛亮為什麼要北伐主要是有三個原因，
第一就是為了劉備的夙願恢復漢室還於舊都，此時的曹魏剛統治天下六年還不穩定，漢朝的影響力還在，但是隨著曹魏九品中正制度的實行深入士族，漢朝的影響了會越來越小最終消逝。
第二 蜀漢拖不起，自從夷陵之戰，蜀漢失去了從荊州北伐中原的機會，只能從漢中北伐曹魏，曹魏掌握著當時的十個州，擁有廣大的華北平原和關中平原，由於中原內亂，曹魏的華北平原和關中平原遭受重創，但是一旦趨於和平，這些平原會不段繁衍出人口、賦稅兵器來，而蜀漢只有成都平原和漢中平原，地域狹小人口有限，而226年正是曹魏人口稀少的時候，連年征戰人口不過一州之地，而蜀漢益州相對穩定人口百萬。
不過此消彼長曹魏不過幾年實力會遠遠大於蜀漢，北伐越晚雙方的勢力對比會越懸殊，所以諸葛亮會急於北伐，可以從後頭看出這種懸殊，諸葛亮去世後姜維九次北伐，贏多輸少但一直無法扭轉，蜀漢損失幾千人就算是很大的消耗而魏國損失了幾萬人只是損失了皮毛。
第三個原因就是蜀漢內部的原因，蜀漢存在三個集團益州本土集團 劉備帶來的荊州集團和劉焉時期的東州集團（由劉焉從關中平原和南陽帶來的門生故吏組建而來），劉備最早整合了東州和荊州集團，劉備一直在拉攏益州本土勢力，在白帝城託孤第一位就是荊州集團代表的諸葛亮，第二位就是益州本土勢力的代表李嚴，荊州勢力在蜀漢一直壓在益州本土勢力，為了調和北伐使得蜀漢一直對外，有效避免了這種矛盾。
第一次北伐 一出祁山
曹魏在吳蜀邊界設置了三大防區，關中防線針對的是蜀漢（益州），襄陽宛城防線針對的是東吳的荊州，合肥防線針對的是東吳的揚州。
曹魏的主要防備力量主要是在東吳方面，曹魏認為蜀漢就是個彈丸之地，國力貧弱，只要滅掉東吳拿下蜀漢輕而易舉，從魏文帝三伐東吳就可以看出曹魏對蜀漢和關中防線守護者是二世祖夏侯楙，可見對蜀漢的輕視。
諸葛亮的戰略由於荊州的失去發生了改變，從跨有荊州 益州變為跨有涼州和益州，一步步蠶食曹魏的隴右地區建立穩固的基地後，分別從隴右和關中兩路北伐進入關中平原，最後東出一統天下，這和秦朝和漢高祖劉邦一統天下的策略是一樣的。
北伐中魏延的子午谷奇謀，其實是不現實的子午谷是漢中到關中最險要的道路，再加上魏延只有五千人，就算占領長安後也無法守住，魏延的策略是自己占領長安，諸葛亮經過散關到占領陳倉。
占領關中平原的左右兩側，繼而占領關中平原，但是有個致命的缺點是蜀漢未占領涼州，涼州的面積算是天下十三州第四大的。
一旦魏延無法守住長安諸葛亮會在陳倉面對涼州和關中兩面的敵人，蜀軍就有全軍覆沒的威脅，蜀軍只有六萬人，而魏軍有38萬可調動的兵馬，蜀軍輸不起，所以諸葛亮採取了穩妥的策略，先占涼州再取關中進而一統天下。
諸葛亮進駐漢中後，整頓軍備，想要策反上庸孟達。孟達處在漢中東三郡的位置，一旦策反孟達成功，諸葛亮就多了一條道，可以配合東吳的北伐，漢中東三郡擁有安康盆地，可以從關中沿著漢水經過安康盆地，沿著漢水河谷進入中原的南陽盆地，配合東吳在襄陽的北伐，襄陽處於南陽盆地的南大門，兩路大軍分別從東和南進攻南陽，南陽必失。諸葛亮知道孟達是反覆之人，就算無法策反，曹魏也想除掉孟達這個反覆割據的地方勢力，但孟達很快被曹魏中部防區（襄陽、宛城地區）的司馬懿鎮壓。
諸葛亮進攻的重點是隴右地區
隴右地區處於涼州和雍州的結合點，封鎖涼州和雍州的結合部分，聚隴右而守在一點點蠶食涼州，涼州處於曹魏的邊疆地區，時常發生叛亂，曹魏在涼州的統治並不穩定，再取關中。
於是，揚言由斜谷（今陝西眉縣南）攻打郿城（今陝西眉縣北），派趙雲、鄧芝率一支軍馬作為疑兵，擺出由斜谷道北攻郿城的態勢，以吸引魏軍曹真的主力。
諸葛亮自己則率主力，向西北的祁山方向進攻涼州。
曹魏認為蜀漢不可能進行北伐，隴右地方很薄弱，蜀軍的戰鬥力很強，很快就攻下隴右的天水郡、南安郡、安定郡。在天水的冀城，魏將姜維到諸葛亮軍前投降。一時關中大震，這個時候對蜀軍十分有利，一旦攻取了隴右五郡，就可以割據隴右再謀關中，這個時候曹魏也緊張起來，魏明帝曹叡親自到長安坐鎮穩定軍心，先派大將軍曹真督軍去郿縣，以防禦趙雲。又派名將張郃領兵五萬西拒諸葛亮。當時進入隴右地區主要有兩條道一條是渭河古道。
這條道被諸葛亮層層把守很難攻破，另一條就是關隴道，關隴道有一重要的關隘街亭，諸葛亮很器重馬謖於是把街亭交給馬謖去守，根據諸葛亮的意圖則是馬謖一萬大軍很難擊敗名將張郃五萬大軍，他需要馬謖為自己占據隴右地區爭取時間阻擊張郃，結果馬謖只是紙上談兵想要擊敗張郃，棄城上山據守，王平苦勸無果，結果張郃把蜀軍切斷水源，蜀軍斷水，陷入混亂，張郃再攻蜀軍大敗。
此時本來要到手的隴西郡和廣魏郡一聽主力要來紛紛拼死守成，趙雲的褒斜道疑兵也被曹真擊敗，魏軍主力紛紛到來，涼州的兵馬也趕來援救隴右，蜀軍僅有六萬人馬再不及時撤退，就有全軍覆沒的危險，諸葛亮被迫退回漢中，不久，天水、南安、安定三郡又歸附曹魏。諸葛亮第一次出兵北伐，就這樣以失敗而告終。退回漢中後諸葛亮忍痛處死了馬謖，第一次北伐是最接近成功的一次，敵人在隴右和關中地區防守薄弱，一旦奪取隴右割據涼州，再配合孫吳的東南戰場蜀漢奪取關中的機會還是很大，結果功敗垂成。此次戰役後諸葛亮自貶三等，練兵備戰。
第二次北伐 兵出散關進攻陳倉
228年冬天，曹魏的十萬大軍在石亭被東吳名將陸遜軍打敗。在關中西線魏軍被調往東部防區，此時的關中空虛，諸葛亮趁機又率軍北上，隴右道由於第一次北伐被魏軍重點防守，修建了堅固的祁山堡去阻擋蜀軍，儻駱道和子午谷崎嶇難行，褒斜道由於趙雲撤退時為了阻擋魏軍的追擊棧道都被燒毀。
因此諸葛亮出兵散關道，大將軍曹真早就料到諸葛亮可能會出兵散關道，於是派了涼州名將郝昭重修散關道進入關中要道陳倉城，郝昭是雍涼名將很得人心，修建了新的陳倉城，陳倉城易守難攻，諸葛亮幾萬大軍多次進攻郝昭兩千人的陳倉城，激戰二十天都未能攻破，此時蜀軍糧草不濟，魏明帝也拍張郃三萬精兵星夜從宛城趕來救援陳倉，諸葛亮只能撤軍再次撤往漢中，再退師途中魏將王雙派兵來追結果被諸葛亮設伏所殺，等到魏軍的援軍趕來諸葛亮已經撤回了漢中，此次北伐諸葛亮的戰略目的和之前一樣，占據陳倉和雍縣隔裂魏國和雍涼地區的聯繫，進而奪取涼州和隴右作為東進關中的後援基地。
第三次北伐 奪取武都、陰平
229年春，諸葛亮又發動了第三次北伐。他派陳式兵攻打武都、陰平二郡,武都和陰平實際上處於蜀漢和曹魏的緩衝地帶，地瘠民貧攻取下來沒有意義的意義，曹魏在武都和陰平只布置了很少的兵馬，重兵都布置在關中進入隴右的祁山堡，諸葛亮的實際目的是圍點打援，使得魏將雍州刺史郭淮領兵來救，在建威斷其後路，進行殲滅得以再入隴西，結果郭淮成功退入，蜀軍占領陰平和武都二郡。
不管怎麼說蜀漢的疆土進一步得到擴張，並且向北推進，諸葛亮安撫了陰平和武都的羌族等少數民族，並留下了將士據守，自己回到了漢中，諸葛亮因為奪取二郡有功被劉禪也恢復了諸葛亮的官職，奪取二郡也鼓舞了兩次北伐失敗的士氣，也有人認為這次北伐算是第二次北伐的延續，諸葛亮在第二次北伐被迫從陳倉退兵，為了有所得並沒有撤到漢中而是進攻了武都和陰平。
孫權稱帝 約和蜀漢二分天下
東吳在石亭大戰後孫權稱帝的心思終於開始實行，蜀漢自認是正統，曹魏認為自己是禪讓合法繼承，而東吳一直沒有合法性，孫權怕稱帝導致政局不穩，石亭大勝魏軍十萬大軍，江北無憂，內部趨於穩定。
229年四月，大魏吳王孫權在武昌正式稱帝，國號仍為吳。但是需要蜀漢的支持於是孫權派使臣到蜀漢，要求雙方以平等的名義交往，這引起一些蜀漢大臣們的不滿。他們認為承認東吳就等於放棄了蜀漢的「正統」性，因此主張與孫權斷絕盟好關係。諸葛亮從大局出發，現在的國策依然是聯吳抗曹。應該繼續維持與孫權的同盟關係，他說服了內部一些不同意見者，並派使者祝賀孫權稱帝。
最終和東吳約定將來滅魏之後雙方平分曹魏疆土，約定將來滅魏之後雙方平分曹魏疆土，西部的並、涼、冀、兗四州歸蜀，東部的徐、豫、幽、青四州歸吳，司州則以函谷關為界，西部歸蜀，東部歸吳，就這樣蜀漢通過同意孫權稱帝徹底解決了東界的憂患。
蜀漢的漢中保衛戰，諸葛亮擊退曹真四路大軍（三國演義中的第四次北伐）
230年六月，曹真為了改變關中的局面決定以攻為守進攻漢中，組建了四路大軍，其中曹真通過子午谷南下漢中，司馬懿則是領軍溯漢水水路兵進由西城（今陝西安康西）進入漢中，在南鄭會師，又派了兩支部隊分別從斜谷道和祁山道進入漢中，但是曹真對漢中的氣候把握不住，六月出兵到了七八月份正是雨季，道路泥濘難行，此時魏軍道路受阻人困馬乏被迫撤軍退了回去，漢中得以保全，曹真由於此戰損兵折將不久氣憤而死，司馬懿得以成為雍涼地區的主帥。
第四次北伐 二出祁山
231年春，由於曹真病死，司馬懿成為西線主帥，諸葛亮趁曹魏西線主帥新老接替，諸葛亮率軍第四次北伐，包圍了祁山堡。魏明帝調駐守守荊州的司馬懿來西線督軍迎擊蜀軍，諸葛亮派王平繼續攻打祁山堡，自己則北上攻打上邽擊敗了郭淮帶領的魏軍，並建造了鹵城圍困上邽，此時司馬懿的主力趕到了上邽，這也是司馬懿和諸葛亮的第一次對決，司馬懿深知蜀軍是遠道而來糧草補給困難，據城堅守，當時正是農忙時節上邽附近正在收麥子，諸葛亮趁司馬懿據城堅守，在上邽附近收割麥子，再加上司馬懿也被魏軍將領嘲笑說司馬公怕蜀軍就像怕老虎一樣，司馬懿於是和張郃分兵，準備南北夾擊諸葛亮，結果被蜀將魏延擊敗在木門道擊敗，損失三千餘人，於是死守上邽不再出戰。諸葛亮兵威正盛，但是此時糧草也將用完，李嚴假傳劉禪聖旨催諸葛亮撤兵，諸葛亮無奈撤軍。
這也是第一次北伐以來最接近成功的時候，諸葛亮撤兵，司馬懿逼迫張郃去追，結果張郃膝蓋中箭而死，這也是司馬懿借刀殺人的計策，曹真、曹休、陳群和司馬懿曹丕安排的四位顧命大臣除了司馬懿都以去世，司馬懿儼然是皇帝以下第一人，張郃是司馬懿以下最有威望的將領，除掉張郃有利於自己的權力，張郃由此戰死，諸葛亮撤退到漢中結果一看糧草充足，李嚴也因運送糧草不利被諸葛亮貶為庶人，其實這也是蜀漢內部的鬥爭，諸葛亮為首的荊州派希望北伐，而李嚴為首的益州本土派只想保境安民過自己的安穩日子，再加上連年征戰蜀漢的錢糧財物消耗巨大，蜀軍也需要休養，並不希望北伐，由此導致了李嚴藉口糧食不足促使諸葛亮撤軍，諸葛亮因此又錯過了一次機會，為此在漢中休養生息，在蜀中徵調糧草為下一次北伐做準備。
第五次北伐 出斜谷道 最後的北伐
經過三年的準備，234年春，諸葛亮率領十萬大軍，以魏延為先鋒，出斜谷口，開始了第五次北伐曹魏的戰爭。同年四月，諸葛亮的軍隊到達郿縣，在渭水南岸的五丈原武功河以西，紮下營寨，諸葛亮並沒有進攻長安，如果進攻長安，一旦斜谷口被司馬懿所斷，等於斷了糧道和後路，諸葛亮為了這些北伐，在斜谷口囤積了大量的糧食，司馬懿為了阻擊諸葛亮在武功河對岸和諸葛亮對持，
諸葛亮領兵北上時，就派人和東吳約孫權同時攻魏。五月，孫權率大軍十萬北上進攻曹魏重鎮合肥，這也是孫權第六次攻打合肥，魏明帝親自率軍迎敵。兩個月後，孫權軍被滿寵打敗，撤回江東。孫權有力地牽制了十萬魏軍在東部戰場，東部戰場曹魏勝利後，有人建議魏明帝派人去支援司馬懿，魏明帝說大將軍在無憂。曹魏防禦的重點主要在於東南戰場，蜀漢傾盡國力最多也就十萬兵馬，而魏國擁有38萬兵馬對付蜀漢綽綽有餘。
諸葛亮這次北伐的重點就是占據渭河北岸的北原切斷和關中和隴右的聯繫，諸葛亮始終不能攻破郭淮占據的北原，也無法引誘司馬懿出戰，司馬懿深知糧草運輸是諸葛亮的弱點，司馬懿始終不和蜀軍交戰，諸葛亮為了長期對抗也在渭水河岸分兵屯田，諸葛亮甚至給司馬懿送去了女人的衣服，魏軍將領紛紛請求出戰，洗刷屈辱，都把司馬懿壓下。
司馬懿還假意上表給魏明帝請戰。魏明帝深知司馬懿的心思，派衛尉辛毗為軍師，到前線節制司馬懿，並說敢擅自出戰者斬。
姜維看清了魏軍的心思對諸葛亮說：「辛毗這次就是表明魏明帝的態度魏軍堅守不出，更不會出戰了。諸葛亮回答說：司馬懿本來就不想出戰，所謂請戰，只不過是一個藉口，是做個樣子給將領們看的，以平服部下的不滿情緒。將在外，君命有所不受，如果司馬懿想出戰，他完全可以作主，何必千里去請戰呢？」
過了些日子，諸葛亮又派人去給司馬懿下戰書，司馬懿客氣地接待了使者。他問起了諸葛亮的生活起居，知道諸葛亮每天就睡兩個時辰（四個小時）每次就吃一點食物，就知道諸葛亮積勞成疾命不久矣。
234年八月諸葛亮，終於病倒了，病情日益惡化。消息傳到成都，劉禪派李福去探望，並詢問此後國家大事由誰來管理。李福離開前線後，幾天又返回，諸葛亮知道，這是要詢問自己死後的接替者，於是對李福說：蔣琬合適，其次是費禕。安排好自己的接班人後，不久，諸葛亮在五丈原軍營中與世長辭了，終年54歲。
諸葛亮死後，大將姜維、楊儀按照諸葛亮臨終的部署，秘不發喪，整頓軍馬從容撤退。司馬懿率軍追趕，楊儀回軍向魏軍猛衝，做出進擊的樣子。司馬懿怕遭諸葛亮的暗算，不敢再追趕。於是蜀軍從容退去進入斜谷才公布了諸葛亮的死訊，世人都說死諸葛嚇走活仲達，司馬懿聽見淡然到我只能料到生，誰能料到死呢。
此後蔣琬和費禕先後繼承了諸葛亮的位置，但自知沒有諸葛亮的能力，此後蜀漢和曹魏15年內並沒有發生大的戰事，此後姜維北伐每次都不滿萬人再也沒有諸葛亮的強大的攻勢，諸葛亮六出祁山實際上是五次北伐二出祁山並且算上了反擊曹真的入侵，第一次北伐出祁山敗於街亭，第二次出散關道敗於陳倉城，第三次北伐奪取了陰平和武都郡有所收穫，第四次二出祁山，差點攻破祁山堡和上邽，敗於李嚴的糧食供應，第五次出斜谷道駐紮五丈原，無法攻破北原和誘得司馬懿出兵，切斷關中和隴右的聯繫，最終諸葛丞相病逝五丈原。
諸葛丞相自207出山輔佐劉備，先後輔佐父子兩代長達27年，最後輔佐劉備占據益州建立一番基業，可惜丟失了荊州，益州和荊州配合則大業可定，劉備巔峰的時候，劉備兵出漢中威震關中，關羽北伐襄陽威震華夏，再加上孫權在合肥牽制曹操東部防線，曹操三線作戰，這也是離成功最近的時候，可是自荊州丟失命運似乎已經是註定了。