公元223年，漢昭烈帝劉備駕崩，後主劉禪即位。劉備遺命諸葛亮爲託孤大臣，輔佐幼主劉禪，由此諸葛亮開始了夙興夜寐、滿懷悲情的後半生。
公元226年，即位不過六年，年僅四十歲的魏文帝曹丕駕崩，二十二歲的曹叡即位。諸葛亮認爲曹魏新帝剛立，主少國疑，戰機已現，決心北伐曹魏。公元227年，蜀軍出師漢中，進軍沔水，諸葛亮第一次北伐正式拉開帷幕。
蜀軍剛出漢中，諸葛亮便祕密聯絡駐守新城(今湖北房縣)的魏軍守將孟達反戈一擊。孟達本爲劉備舊部，關羽襄樊戰敗被殺後，當時駐守上庸(今湖北竹山縣西南)的孟達被迫投降曹魏。孟達心向蜀漢，準備反叛曹魏，結果消息不慎被駐軍守將申儀得知，後者密報駐在宛城(今河南南陽)的司馬懿。司馬懿得知消息，星夜兼程，八日急行軍，攻破新城，斬殺孟達。
公元228年正月，諸葛亮統領十萬大軍正式北上，將蜀軍兵分兩路，一路由鎮東將軍趙雲、揚武將軍鄧芝率偏師從褒斜道佯攻郿縣，一路由諸葛亮親自統率主力大軍進攻祁山堡，向雍州隴右地區(陝甘界山的六盤山以西地區)發起攻勢。
諸葛亮進攻祁山堡之後，天水、安定、南安三郡紛紛倒戈，響應蜀軍，雍州刺史郭淮撤守上邽，天水守將姜維投降諸葛亮，關中皆震。魏明帝曹叡御駕親征，親率五萬大軍來援，曹叡坐鎮長安，命大將軍曹真屯兵陳倉，右將軍張郃增援隴右。
隴右地區是渭河平原以西的天然高地，是關中與雍州的聯繫通道，近鄰涼州河西走廊。諸葛亮若攻取了隴右，便可切斷關中與雍州的聯繫，向西可以蠶食雍涼，向東可以威脅關中。可惜的是蜀軍並沒能順利突破祁山堡，諸葛亮大軍被祁山堡、上邽攔截，無法前進。張郃增援隴右後，諸葛亮便令馬謖進軍街亭，接收三郡，掩護大軍北翼的安全，再作長期圍困的打算。
這樣一來，街亭的地位就變得非常重要了，它必須萬無一失，拖住張郃的援軍，爲諸葛亮進攻隴右爭取時間。但令人驚訝的是，諸葛亮派出了從未領軍過的馬謖進軍街亭，結果馬謖棄守街亭、引兵上山將諸葛亮的一切打算化爲泡影。
張郃帶領的援軍沿着番禺道行軍，順利抵達街亭，看到馬謖棄守街亭，引兵上山，張郃馬上下令切斷山下水源，扼守街亭要地，最終輕易擊潰馬謖。街亭失守，蜀軍大勢已去，諸葛亮馬上引兵後撤，率領主力大軍撤回漢中。而此時趙雲、鄧芝的偏師也在箕谷戰敗，鎮東將軍趙雲親自掩護大軍後撤，成功保存了有生力量。
曹真則趁勢收復了安定、南安、天水三郡，穩定了隴右，大局已定，諸葛亮的第一次北伐宣告失敗。這一次北伐，是蜀軍優勢最大的一次，蜀軍兵力遠勝曹魏，又有三郡響應，但最終無功而返。
