赤壁之戰後，曹操慘敗而歸，但仍然牢牢掌握著北方地區;孫權在戰後鞏固並擴大了自己在江南的地盤;劉備則占據了荊州，並趁勢進軍巴蜀，奪取了益州。從而三足鼎立之勢形成了。
215年，曹操設計消滅了西北的馬超、韓遂(suì)勢力，鞏固了自己的後方，隨即便親率大軍進攻割據漢中的張魯。
漢中地處益州，地理位置十分重要，曹操進軍漢中，威脅到了劉備的利益。劉備自然不甘心這樣一塊戰略要地落入曹操手中，於是，曹、劉之間的漢中爭奪戰就這樣爆發了。
張魯是東漢時期五斗米道(又稱正一道、天師道，是道教早期的一個重要派別)的傳教人，被東漢統治者封為鎮民中郎將，領漢寧太守，成為一方統治者。
在得知曹操進攻漢中的消息後，張魯認為僅以漢中一地的將兵不足以與曹操抗衡，便想開城投降，但他的弟弟張衛不肯。曹軍到達陽平關(在今陝西勉縣西北)後，張衛率一萬多人拒關堅守，但最終為曹操所破。張魯見此，便率部降了曹操。因此，曹操基本上控制了漢中及巴中地區。
劉備對此憂心忡忡，便派部將黃權出兵擊敗了曹軍在巴中的勢力，控制了該地區。
此時，曹操的大軍正駐紮在漢中，手下大將司馬懿建議他抓住時機進攻益州。曹操鑑於西蜀守備嚴密、地形易守難攻，而且雖然平定了馬超和韓遂的勢力，但後方並沒有完全穩定，一旦長久相持，很可能發生變亂，因而沒有採納司馬懿的獻言。
沒過多久，曹操就把原駐守在長安的大將夏侯淵調來駐守漢中，自己則領兵回到許都。
漢中的地理位置對劉備和曹操兩方來說都極為重要:它是四川東北的門戶，如果是曹操占據了漢中，那麼益州北方就會無險可守，這對剛占據四川不久、統治並不穩固的劉備來說，形成了極大的威脅;而如果是劉備占據了漢中，不僅西北的門戶守住了，而且他進可直攻關中，退可固守益州。種種因素加起來，劉備自然決心將漢中掌控在自己手中。
217年，劉備留諸葛亮坐鎮後方，堅守成都，負責糧草和軍需供應，自己則親率主力進攻漢中。劉備大軍直抵陽平關下，想一舉攻下這一戰略要點。夏侯淵據險而守，頑強抵抗。
劉備選精兵數萬輪番進攻，怎奈陽平關本身易守難攻，加上曹軍戰力極強，兩軍在關前相持一年有餘，始終不能分出勝負。
219年正月，劉備經過充分的準備與策劃，決定採取行動來打破這種膠著不下的局面。劉備率軍繞過地勢險要、防守嚴密的陽平關，悄悄南渡漢水，沿南岸山地疾速向東行進，一舉搶占了軍事要地定軍山(在今陝西勉縣西南)。定軍山地勢險要，關係重大，是漢中西南的門戶，搶下了定軍山，就等於打開了直通漢中的道路，並且威脅到了陽平關曹軍側翼的安全。劉備這一出其不意的舉措迫使夏侯淵將駐防陽平關的兵力東移，去與劉備爭奪定軍山。
為防止蜀軍進軍北上或繼續東進，曹軍在漢水南岸和定軍山東側建營壘、修圍寨、設鹿寨(用樹木設置的形似鹿角的障礙物，是一種防禦工事)。
劉備借著夜色的掩護攻打曹營，火燒南圍鹿寨。夏侯淵命張郃(hé)守住東圍，自己率輕騎援救南圍。劉備又率軍猛攻東圍，同時派老將黃忠帶領精兵埋伏在東、南圍之間的險要地段。面對蜀軍的猛烈攻勢，張郃難以招架，夏侯淵得報又急忙率軍回援東圍。黃忠以逸待勞，等夏侯淵率軍而過時，突然居高臨下襲擊行軍中的曹軍。曹軍毫無防備，倉促應戰，很快就潰不成軍，死傷慘重，夏侯淵本人也被黃忠斬殺。張郃拼死力戰，殺出東圍，退守陽平關。
夏侯淵死後，張郃承擔起統帥之職。曹操得知漢中戰場失利，大驚，然後親率主力從長安出斜谷，火速趕往陽平關前線救援漢中。而此時的蜀軍因扭轉了先前的被動局面，士氣空前高漲，劉備也信心十足，並對隨從的部將說:「曹操就算是親自前來和我決戰，也無力回天了。」
曹操急於儘快收復定軍山，情緒急躁;劉備則「以靜待嘩」，派遣多股游兵，深入曹軍後方進行襲擾，劫其糧草，斷其交通，並伺機消滅小股部隊。曹軍正欲向前，卻攻險不勝，求戰不得;後方又屢遭侵擾，軍需供應受到破壞，糧食短缺，軍心恐慌，士兵們逐漸失去了鬥志，士氣越來越低落，臨陣脫逃者日益增多。
僵持了一個多月，曹操眼見取勝無望，不得不放棄漢中，全軍撤回關中。劉備如願占據了漢中。不久，他派劉封、孟達等襲取了漢中郡東部房陵(今湖北房縣)、上庸(在今湖北竹山縣西南)等地，進一步拓展了自己的勢力。至此，漢中爭奪戰以劉備的大獲全勝而告終。