曹真不信司马懿所料，自下寨斜谷，即放任军士歇息，只待十日一过，看司马懿出丑。忽报：“谷中有少许蜀兵走动。”曹真遂令副将秦良，引五千兵稍出。果见一股蜀兵，正急急而走。秦良立功心切，催兵追出五十多里，忽听杀声震谷，中了蜀军埋伏，关兴、廖化自后杀来，吴班、吴懿自前杀来。魏兵无路可逃，弃械而降，秦良奋力死战，被廖化斩于马下。孔明令关兴、廖化引五千精兵，尽换魏卒衣甲，直袭曹真大寨。
忽，司马懿心腹至，禀告曹真曰：“大将军伏兵斩杀蜀军四千余人，特使某致意大都督，勿以打赌为念，严密提备，防彼偷袭。”曹真不快曰：“转告仲达，此处未见蜀兵一卒。”来人辞回。忽报：“秦良得胜而归。”曹真大喜出迎。未出寨门，忽寨中两处火起，曹真不及回看，关兴、廖化突然杀入寨中，魏兵措手不及，四处乱窜。马岱、王平、张翼、马忠又自寨后杀入，前后夹攻，魏兵大溃，四纷五落。众将保曹真往东奔走，蜀兵紧追不放。忽听喊声大震，一彪军迎面杀来，曹真胆战心惊，仰天悲曰：“我命休矣！”兵马迫近，原是仲达。司马懿抵住蜀兵大战一场，蜀兵方退。
二人相见，曹真羞惭难当。司马懿曰：“诸葛亮占了棋山，我等不宜再屯谷口，须移寨渭水。”曹真曰：“仲达何以知我大败？”司马懿曰：“我料孔明必来偷营，遂提兵来救，打赌之事，自此不提，你我一心报国。”曹真气羞成疾，卧帐不起。司马懿令人，车送曹真回洛阳。不久病故，谥号元侯。
孔明占棋山下寨，魏延、陈式、张嶷、杜琼入帐请罪。孔明曰：“何人违令殁军？”魏延曰：“陈式不听号令，贸然轻进，致使军殁。”陈式慌曰：“此皆是魏延教唆。”孔明喝曰：“文长救你一命，你却拉他垫背，何其不义耶？既违军令，不必巧说！”遂叱武士推出帐外。刀斧手一拥而上，挟持陈式而出，转眼献首阶下。魏延心惊，直冒冷汗。忽，司马懿差人来下战书，孔明回批“来日交锋”。
次日，孔明军出渭滨，真乃一片好战场，山河之间，旷野平川。两军相对，阵翼展开，三通鼓罢，魏军阵中门旗两分，司马懿提缰而出，身后众将簇拥。孔明安坐四轮小车，羽扇纶巾，出于阵前。司马懿曰：“魏主上法古圣，相传二帝，坐镇中原，怀揽半壁，所以能容吴、蜀二国者，乃我主宽厚仁慈也。汝本南阳一耕夫，不识天数，妄动兵戈，理当被灭。倘若省心改过，可早退兵，各守鼎足，以免生灵涂炭。”孔明大笑曰：“曹魏篡汉，天地同怒，人神共愤，故亮奉大汉皇帝诏命讨贼。你祖乃为汉臣，世食汉禄，今不思报效，反助篡逆，果真不知羞耻二字乎？”司马懿满面通红，曰：“斗嘴无益，我与你决一雌雄，你若能胜，我卸甲归田，永不为将；我若能胜，你早归故里，复耕南阳。”孔明笑曰：“此言正合我意，你欲斗用兵，还是斗阵法？”司马懿曰：“先斗阵法。”孔明以扇指曰：“布阵我看。”
司马懿回骑入阵，手举杏黄旗，左右摆动。军马开合，刀枪交错，布成一阵。懿出问曰：“识我阵否？”孔明笑曰：“我帐中末将亦识此阵，此乃混元一气阵也。”司马懿曰：“你布阵我看。”孔明回车，羽扇轻挥，布成一阵，转向问曰：“识此阵否？”司马懿望之良久曰：“此乃八卦阵也。”孔明曰：“既识此阵，敢攻打否？”司马懿曰：“有何不敢？”孔明曰：“放马来攻。”司马懿乃唤戴陵、张虎、乐綝三将曰：“此阵分为休、生、伤、杜、景、死、惊、开八门，你三人引兵自东北生门打入，至中央无极土，返身自正北休门杀出，再自西北开门杀入阵中，此阵必破。”于是，三将引数百骁骑攻入阵中，至中央无极土，方欲拨马冲杀休门，阵形突变。三将惊慌，纵骑乱闯，弓箭齐发，马进不得，但见刀枪层层，军兵叠叠，魏军将士皆被打下坐骑生擒。孔明笑曰：“活捉尔等，易如反掌，回告司马懿重读兵书，再习战策。”遂将魏军扒了衣甲，以墨涂面放回。
魏兵赤身裸体奔回本阵。司马懿大怒，顾众将曰：“如此羞辱，是可忍，孰不可忍！”大旗挥下，兵马山崩，两军相向，犬牙交错，忘死拼杀。司马懿忽听身后鼓角大作，急回首，见一彪军自西北杀来，为首将乃是关兴；一彪军自东北杀来，为首将乃是姜维。蜀兵三面夹攻，魏军大乱，司马懿急令退兵，蜀兵三路掩杀，魏军大败，十损六七。司马懿奔入寨中，坚守不出。
孔明大胜回营。忽，永安李严遣都尉苟安押粮至，苟安好酒，延期十日。孔明怒曰：“军法明文，逾期三日者斩，你今误期十日，有何话说？”喝令左右，推出斩首。长史杨仪谏曰：“苟安乃李严之人，钱粮多出西川，今斩此人，恐日后无人敢押粮也。”孔明乃命杖八十放回。
苟安怀恨，引随骑径奔魏寨投敌。司马懿不敢深信，忽心生一计，乃谓苟安曰：“你若能干成一件大事，我保你为上将。”苟安叩曰：“尽管吩咐，定当效力！”司马懿曰：“你速至成都，散布流言，说诸葛亮有怨上之意，早晚必自称帝。若孔明被召回，便是你大功一件！”苟安叩辞。
果然，成都流言四起。后主闻奏变色曰：“如此奈何？”宦官曰：“可召其回成都，削去兵权。”后主即降诏，宣孔明回朝。蒋琬入谏曰：“丞相自出师以来，累获大胜，何故召回？”后主托词曰：“朕有机密大事，要与丞相面议。”于是，皇命快马奔出北门。
使命径至棋山大寨。孔明接诏，仰天叹曰：“我主年幼，听信佞言，今奉旨而退，司马懿得以喘息，日后再无此良机矣。”姜维曰：“若我大军退走，司马懿必乘机来袭，奈何？”孔明曰：“我军分五路而退，每日退走一路，然兵灶不减。最后一路退兵，每日下寨，掘灶五倍。”杨仪问曰：“何令增灶？”孔明曰：“司马懿通晓兵法，闻我兵退，不敢贸然轻进，定于弃营内数灶，以查虚实。他见我灶数不减，料我假退用计，必不来追，我军无忧矣。”众将拜服。将令传下，兵马依序而退。
司马懿坚守不出，只待反间计成。忽报：“蜀寨空虚，人马皆去。”司马懿大喜。然恐诸葛亮用计，乃引百余骑亲往察看。至蜀军弃营，令人数灶，记下灶数，乃回。次日，命探马前往下一弃营数灶。一连三日，回报灶数，如初未减。司马懿谓众将曰：“孔明见我坚守不出，故用退兵之计诱我，其不知，我查点灶数，已识破他计。”遂勒兵不出。孔明未费一箭，从容退至汉中。司马懿久不见蜀兵，再派稍马打探。山中樵者曰：“孔明分五路退兵，兵虽退而灶不减。”司马懿闻报，以手加额曰：“诸葛亮用增灶计，瞒过我目，其计谋之高，我不如也！”遂引大军还长安。