公元234年，通过长期的对峙，司马懿得知诸葛亮食少事多，又夜观星相，发觉将星暗淡，暗自大喜，料定诸葛亮必死，因而更加不与之战，只管每日营中操练兵马，和众将饮酒作乐，坐等诸葛亮身亡追击蜀军。
一日，斥候急报司马懿曰：“蜀兵正在撤退，军中哀声震地，到处扬起白旗。”司马懿大喜曰：“孔明死矣，宜速追之。”遂领兵同二子出大营杀奔五丈原来。行到险要处，司马懿正抬头惊疑，忽然山后一声炮响，喊声大震，只见蜀兵俱回旗返鼓，树影中飘出中军大旗，上书一行大字曰：“汉丞相武乡侯诸葛亮。”司马懿大惊失色，只见数十员将领，拥出一辆四轮车来；车上端坐的正是孔明：纶巾羽扇，鹤氅皂绦。司马懿大呼曰：“孔明尚在！吾轻入重地，堕其计矣！”急勒回马便走。蜀兵从山上四面冲下，喊声大作，魏兵魂飞魄散，弃甲丢盔，抛戈撇戟，各逃性命，自相践踏，死者无数。待司马懿引残兵奔归本寨时，却发现魏延已经领兵夺了营寨，遂不敢缠斗，急引大军突围逃往天水郡，坚守待援。
话说诸葛亮夺了魏军大营后，一面派人驻守险要，一面尾随司马懿大军追至天水郡城。诸葛亮将十万北伐大军分作十队，昼夜不停，轮番强攻城池，竟然连日不下，反损兵折将死伤数千人。
转眼一月过去，参军杨仪见攻城不顺，士气低落，遂直入大营面陈诸葛亮，曰：“丞相，司马懿本已势危，然我十万大军围攻天水一月有余，竟不能下，众将沮丧，司马懿军力得以喘息。我近来观攻城士卒，士气每况愈下，众人皆不肯用死命，难道要坐失良机，再现陈仓城下之辱？愿丞相早定大计！”
诸葛亮正襟危坐，摇扇笑道：“威公，有心了。我非不知攻城不下错失良机，若迁延日久，粮草不济，士气消弭，司马懿再引长安援军里应外合，莫说破敌，我等尚有性命之忧矣。”
杨仪大惊，曰：“既如此，我军危矣，不如速去，再做良谋！”
诸葛亮再笑：“威公莫忧，我既知厉害，亦有对应之策。兵法云，困兽犹斗，司马懿虽败，大军仍在，若围城太急，必死战求生，则我胜亦是惨胜。司马懿倾覆只在片刻，我所虑者，唯长安郭淮。长安进可侵犯我境，退可镇守雍凉，无论我在何处用兵，长安皆可出兵掣肘。又因我军步兵为主，长安铁骑众多，进可急攻，败退我亦难以追击，我欲北伐需取长安。然，长安距离遥远，城高墙坚，劳师远征于我不利，故需引大军出城，于野外一举歼之，则长安可图。”
杨仪尚有疑虑：“长安重镇，我等皆知，魏军亦知。丞相欲围城打援，引长安兵马来救司马懿。若郭淮恐长安有失，拒守不至，或攻我汉中。我军久攻天水不下，又回师救汉中，腹背受敌，恐仍有覆灭之忧。”
诸葛亮抚掌大笑：“威公能有此见识，我无忧亦！我生平谨慎，从不弄险，故此司马懿以坚守待我，屡屡得逞。我遭逢大病，险些殒命，更知兵贵权变的道理，若一味求稳，恐旦夕再病，北伐再无望矣，故不得以全军冒险。虽有凶险，然我亦有万全之策。此番攻城，非我将士不够用命，乃我暗地吩咐诸将，攻城无需死力，暗养精锐。兵法云，用兵之道，示之以弱，而乘之以强。长安郭淮乃司马懿爱将，至今之所以不至，非不欲救司马懿，意在观我。彼亦知司马懿会死战，只待我力战气疲，彼再率铁骑从容击之，和司马懿里应外合，则我数万步卒将无所遁形。既知敌意，正好将计就计，示敌以弱，诱其来攻，我料郭淮必不攻汉中而专攻我。预防万一，我已派人催梓潼关兴领大军前去汉中驻守，我再派出细作扰郭淮心神，少则一旬，多则一月，郭淮必出。我于中道设伏，灭之易如反掌！”
杨仪这才恍然大悟，诸葛亮又嘱咐杨仪勿走漏消息，一边让众军继续假意攻城，一边令人阻断魏军联络通道，派出细作伪装魏军信使往长安求援。
长安城中。
郭淮正急的来回踱步，众将皆争论不休，是战是援。忽听营外卫士报，天水信使求见，忙引进来询问敌情。只见一魏军兵卒浑身挂彩，手握血书，跪在地上哭泣，言道司马懿危急，求郭将军速发援军。郭淮将信将疑，盯着信件看了半天，忽然哈哈大笑，呼左右将来人扶下，好生照料，又嘱托众将收拾兵马，不日出征。
众将皆大惊，曰：”将军身系国家重任，岂可因一信使之言，而轻离长安重镇赴险？“
郭淮闻之继续大笑，曰：”我岂不知信使之言未必当真？我料定此信使必是诸葛诸葛亮细作，派之诱我出战，围城打援，中道设伏。”
众将不解，曰：“将军既知是假，为何要我等整军出战？”
郭淮笑曰：“你等只知其一，不只其二。司马公前番新败，被蜀军围困于天水，据报诸葛诸葛亮十万大军围城，岂能让一信使突围而出？是以得知信使必假。方才我所疑虑者，乃诸葛亮何以细作诱我。我若知之，必不肯援，转道攻汉中矣。今恍然大悟，司马公被围必然死战，诸葛亮久攻不下，久之粮草不济，士气不振，拖延愈久对彼不利，是以急诱我出战。我今将计就计，一月后再出击，待诸葛亮将士力疲，司马公元气复苏，里应外合前后夹击，则蜀军可破，诸葛亮可擒矣！”
众将闻之皆拜服，又有人曰：“既如此，将军为何索性不救，或再迁延数月，待彼粮尽退兵？”
郭淮摇头曰：“不可，司马公乃我大魏屏障，不可不救，且我等皆受司马公大恩，何忍坐看其被围而不救。今且整军，一月后全军出发，救司马公于危难，斩杀诸葛亮，立不世功业！”
众将皆大呼胜利，分头整顿兵马去了。
一月过后，郭淮整顿兵马，率领全军从长安徐徐出发。郭淮一面派人快马加鞭通报司马懿务必坚守，拖住蜀军便于内外夹击；一面派人打探蜀军消息，当得知蜀军攻城每况愈下，士气低迷时，立即号令全军全速前进，直扑天水。