建兴九年（231年）二月，诸葛亮经过两年准备，第四次北伐，包围了祁山。诸葛亮为解决粮食运输问题，用木牛作为运输军事物资的工具，准备与魏军进行长期作战。明帝对司马懿说：“西方有事，非君莫可付者”，派他西驻长安，都督左将军张郃、雍州刺史郭淮等防御蜀军。司马懿留部将费曜、戴陵率4000人守邽（今甘肃天水），自率主力西救祁山。张郃劝司马懿分兵驻扎雍、郿两地，以作大军后镇。司马懿不同意，他说：“料前军独能当之者，将军言是也。若不能当，而分为前后，此楚之三军所以为黥布禽也。”于是挺进喻麋。
诸葛亮闻魏大军将至，亦分兵一部继攻祁山，自率主力迎击司马懿。郭淮及费曜等部袭击蜀军，被诸葛亮击破。随后诸葛亮亲率蜀军乘势抢先收割熟麦，获得军粮。据《资治通鉴》记载，张郃认为：“彼远来逆我，请战不得，谓我利不在战，欲以长计制之也。”他请求与蜀军一战，司马懿不允。贾诩、魏平等人又数次请战，还说：“公畏蜀如虎，奈天下笑何！”司马懿无奈，只好命张郃出战。诸葛亮派魏延、高翔、吴班逆战，魏兵大败。到六月，诸葛亮因为粮尽退军，司马懿遣张郃追击。张郃追到木门（今甘肃天水西南），诸葛亮早有防范，伏兵齐出，弓弩乱发，张郃被射死。
司马懿遵照明帝“坚壁拒守，以逸待劳”的指示，与诸葛亮相持不战。诸葛亮数次挑战，司马懿均坚壁不出，欲待蜀军粮尽，相机反攻。
诸葛亮第四次攻魏因军粮不继撤军后，在斜谷口设置粮站，积极进行战备。经三年整训，建兴十二年（234年）二月，诸葛亮率军10万出斜谷，开始第五次，也是最后一次北伐。同时遣使约吴协同攻魏。并以流马装运军事物资。四月，诸葛亮至郿，进驻渭水之南。
诸葛亮预料司马懿仍会采取上次避而不战的策略，乃作了两手准备，一方面积极进取，一方面占领五丈原（今陕西武功西），攻下陈仓和雍城，随即派兵攻天水，意在使渭水成为蜀军粮草及其他战略物资的供给线。
魏国诸将得知诸葛亮驻军五丈原，都不以为然，唯独扬武将军郭淮深以为忧。他认为，诸葛亮此次若与魏军速战不成，将以五丈原以西为根据地，与魏国展开持久战。因此，他向司马懿建议先占领北原（在渭水北岸，距五丈原约二十五里），以侧护魏军右翼，使诸葛亮“跨渭登原、连兵北山”的图谋无法实现。司马懿初时没有意识到先占北原的重要性，经郭淮一再提醒，觉得有理，遂派郭淮率重兵占据北原。果不出郭淮所料，郭淮的部队刚到北原，蜀军亦至。蜀军毕竟晚了一步，遂被击退。两军于是成对峙状态。
五月，吴军发兵10万分三路攻魏，以配合蜀军作战。魏明帝派秦郎率2万人援司马懿，自率主力反攻吴军。七月，吴军撤走。
诸葛亮东进的道路受阻于司马懿，从渭水前进，又有郭淮阻挡，乃移军攻取散关，陇城等地，然后回师进攻司马懿。八月，司马懿遵照明帝“坚壁拒守，以逸待劳”的指示，与诸葛亮相持不战。诸葛亮数次挑战，司马懿均坚壁不出，欲待蜀军粮尽，相机反攻。
司马懿不战，但部下都想与蜀军决一高下。为平息部属不满情绪，司马懿故意上表请战。明帝不许，并派辛毗〔11〕杖节〔12〕来做司马懿的军师，以节制他的行动。此后诸葛亮一来挑战，司马懿装作要带兵出击，辛毗杖节立于军门，司马懿便不出兵。司马懿心中早有破蜀之策，所以当弟弟司马孚来信问前线军情，司马懿回信说：“亮志大而不见机，多谋而少决，好兵而无权，虽提卒十万，已堕吾画中，破之必矣”。可见他的自信。但当时吴国的大鸿胪张俨却认为“仲达之才，减于孔明”。
辛毗到时，蜀将姜维就对诸葛亮说：“辛毗杖节而至，贼不复出矣。”诸葛亮则说：“彼本无战心，所以固请者，以示武于其众耳。将在军，君命有所不受，苟能制吾，岂千里而请战邪”！并说司马懿“深知我也”。诸葛亮遂分兵屯田，做长久屯驻之准备。
不久，诸葛亮遣使求战，派人送来女人服饰，但司马懿不仅不生气，还热情地招待被派来送女人衣服的汉使，避而不谈两军交战之事，而是和颜悦色地询问诸葛亮的饮食及军务的繁简情况，那位汉使倒也诚实，说诸葛亮每天食“三四升”“二十罚已上皆自省览”。经过一番不经意的询问，司马懿对人说：“食少而事烦，诸葛孔明其能久乎”！
当月，诸葛亮果然一病不起。
孔明之病，完全是忧劳所致。十余年来，诸葛亮集军政大权于一身，太过自信，对谁都不放心，夙兴夜寐，事必躬亲，终于积劳成疾。甚至，他还不辞辛苦亲自核对有关部门的账本。主簿杨颗曾劝道：“为治有体，上下不可相侵。譬如一个家庭，主人令奴仆负责耕种，令婢女负责做饭，所养的鸡管着早晨打鸣，狗负责监视有无盗贼，马的任务是充当交通工具。这样一来，家中百事俱兴，主人所求皆足，可以高枕无忧。如果主人什么事也去干，为了些小事劳累不堪，结果却什么也做不好。这难道是其智力不如奴婢鸡狗吗？他是不会当家做主啊。所以，古人称坐而论道者为‘三公’，作而行之者为‘士大夫’。当年丙吉（西汉宣帝时的丞相）不问横道死人而忧牛喘；陈平不知道府库中的钱粮数目，说此等事他不需要知道，自有主管此事的官员。他们都是达于位份之体的人。您治理国家，竟亲自核对簿书，汗流浃背，不是太辛苦了吗？”诸葛亮听了杨颗的劝告，虽也认为言之有理，但还是事必躬亲。他认为，刘备死前，将国事托付于他，他只有兢兢业业，尽心尽力，鞠躬尽瘁，死而后已，才能报答刘备对他的知遇之恩。
后主刘禅派尚书仆射李福省前来探望诸葛亮的病情，并询问了许多军国大事。几天后，李福去而又返，此时诸葛亮病情已经恶化。诸葛亮对李福说：“孤知君还意，近日言语虽弥日，有所不尽，更来亦决耳。公所问者，公琰（蒋琬）其宜也。”李福又问：“前实失不咨请，如公百年后谁可任大事者，故辄还耳。乞复请蒋琬之后，谁可任者？”诸葛亮说：“文伟（费祎）可以继之”。李福再问后面的接替者，诸葛亮不再回答。
临死前，诸葛亮给后主刘禅上了最后一表。劝告刘禅今后要“清心寡欲，约己爱民，达孝道于先皇，布仁恩于宇下；提拔幽隐，以进贤良；屏斥奸邪，以厚风俗”，然后再说自己身后的家事：“成都有桑八百株，薄田十五顷，子弟衣食，自有余饶。至于臣在外任，无别调度，随身衣食，悉仰于官，不别治生，以长尺寸。若臣死之日，不使内有余帛，外有赢财，以负陛下。”诸葛亮死后，果如其所言。足见诸葛亮身居相位，却能廉洁自律，严格要求自己。
诸葛亮的北伐，是蜀汉为维护鼎立局面、扩大统治势力而进行的兼并战争，诸葛亮以益州与土地四倍于己、人口五倍于己的曹魏抗衡，又遇到司马懿这样的名将，其北伐无功，也属情理之中。诸葛亮的老对手司马懿在政治上富有权谋，在军事上也颇有一套。导致诸葛亮第五次北伐无功而返的便是此人，所以诸葛亮对司马懿颇为忌惮。
蜀汉建兴十二年八月二十三日，身心交瘁的诸葛亮溘然长逝于五丈原军营之中，享年54岁。裴松之《三国志注》引《晋阳秋》的记载说，就在诸葛亮去世的当天夜里，一颗赤色大星，光亮有角，自东北方向西南方陨落，坠入五丈原的蜀军营地。对于此事，诗圣杜甫赋诗道：“长星昨夜坠前营，讣报先生此日倾。虎帐不闻施号令，麟台惟显著勋名。空余门下三千客，辜负胸中十万兵。好看绿阴清昼里，于今无复雅歌声。”
诸葛亮死后，军中大将姜维和杨仪依诸葛亮生前部署，秘不发丧，整军从容撤退。当地百姓见蜀军撤走，向司马懿报告，司马懿闻讯来追，姜维令杨仪返旗鸣鼓，做出回击的样子，司马懿以为中计，急忙收军退回，不敢逼近。于是蜀军安全而撤。
第二天，司马懿到诸葛亮营垒巡视，“观其遗事，获其图书、粮谷甚众”。司马懿据此断定诸葛亮已死，并赞诸葛亮为“天下奇才”。当时人有谚语说：“死诸葛走生仲达”，司马懿笑着说：“吾便料生，不便料死故也”。
蜀军从容进入斜谷后，才下令发丧。诸葛亮遗命将自己葬于定军山（今陕西勉县东南）。“因山为坟，冢足容棺，敛以时服，不须器物。”按照惯例，朝廷重臣去世后，皇帝应该为之赠谥号。在群臣的要求下，刘禅赠诸葛亮“忠武侯”谥号。29年后，魏将钟会征蜀，军至汉川，曾亲至诸葛亮庙祭奠，并对诸葛亮墓予以重点保护，命军士不得在附近放牧樵采。对敌国的已故统帅如此尊敬，在中国历史上尚不多见。
历时七年的诸葛亮攻魏之战至此结束。
诸葛亮的北伐，是蜀汉为维护鼎立局面、扩大统治势力而进行的兼并战争，从当时蜀汉偏居益州一隅的情势看，诸葛亮的北伐却又是必要的。诸葛亮以益州与土地四倍于己、人口五倍于己的曹魏抗衡，又遇到司马懿这样的名将，其北伐无功，也属情理之中。
诸葛亮的老对手司马懿在政治上富有权谋，在军事上也颇有一套。导致诸葛亮第五次北伐无功而返的便是此人，所以诸葛亮对司马懿颇为忌惮。
有人认为，司马懿是个大权谋家，但算不上是个大军事家。因为他对付诸葛亮只有一个办法：避而不战。其实不然。司马懿对远道而来的蜀汉大军采取“拖”的战术，是非常正确的。因为蜀汉军队千里北征，粮草补给成了影响其战力的关键因素。而蜀道艰难，要使可以供给十余万大军的粮草及战略物资源源不断运到前线，谈何容易！诸葛亮前五次出征无果而还，失利的原因都与粮草供给有关。所以说，用兵者千里远征，旨在速战速决。一旦粮运不继，则后果不堪设想。诸葛亮想速决战，司马懿偏偏不战，貌似消极防御，实是对付蜀军的最佳战略。
当时蜀汉政权仅剩益州一地，人口约有94万。而魏国有九州，人口443万；吴国有四州，人口230万。仅就人口来看，蜀汉才是魏国的五分之一，还不到吴国的二分之一。况且，当时蜀汉还是尚待开发的偏远落后地区，不仅地广人稀、生产力落后（仅有蜀锦，算是其支柱产业），而且文化也不发达，人才资源奇缺。蜀汉要想在强魏的虎视下图生存，除了联合吴国，别无他策。
诸葛亮迫不及待地北伐曹魏，就是怕曹魏、孙吴随着时间的推移政权日益稳固，而成尾大不掉之势。
对于弱小的蜀汉来说，最令诸葛亮担忧的是国人被一时的和平假象所迷惑，沉湎于苟安环境中而不思振作。苟安的结果，自然是兵不习战阵，民不识干戈，到头来，一旦敌军临境，也就只有纳款投降的份儿了。
诸葛亮在世之时，虽然无岁不征，但蜀汉国力颇强，蜀兵能征善战，令魏、吴不敢西顾。由此可见，诸葛丞相北伐乃深谋远虑之举，当然也为一般人所难以理解了。
陈寿作《诸葛亮传》，虽然对诸葛亮充满了崇敬之情，但对诸葛亮的军事才能却有这么两句评论：“然亮才，于治戎为长，奇谋为短，理民之干，优于将略。”“然连年动众，未能成功，盖应变将略，非其所长与？”还为诸葛亮北伐无功作了一番辩护：“而所与对敌，或值人杰，加众寡不侔，攻守异体，故虽连年动众，未能有克。昔萧何荐韩信，管仲举王子成父〔13〕，皆忖己之长，未能兼有故也。亮之器能政理，抑管、萧之亚匹也。而时之名将无城父、韩信，故使功业陵迟，大义不及耶？盖天命有归，不可以智力争也。”
陈寿将诸葛亮北伐无功的原因归纳为四点：一是与诸葛亮对阵的，偏偏是“人杰”司马懿；二是寡不敌众；三是诸葛亮手下没有韩信、王子城父那样的名将；四是诸葛亮的长处在于处理政事，而不在于用兵打仗。最后，陈寿颇为遗憾地说诸葛亮北伐没有成功是“天命有归”。
应当说，陈寿的总结与对诸葛亮的评价是颇为中肯的，多方面的原因造成了他北伐的失败。
当时人对诸葛亮有肯定，也有异议。《蜀记》就说诸葛亮“托身非所，老困蜀民，力小谋大，不能度德量力”，张俨则认为“诸葛丞相有匡佐之才，然处孤绝之地，战士不满五万，自可闭关守险，君臣无事。空劳师旅，无岁不征，未能进咫尺之地，开帝王之基，而使国内受其荒残，西土苦其役调”。
尽管诸葛亮北伐无功，但后人对此评价颇高，并没有“以成败论英雄”。如裴松之《三国志注》引张俨《默记》云：“孔明起巴、蜀之地，蹈一州之土，方之大国，其战士人民，盖有九分之一也，而以贡贽大吴，抗对北敌，至使耕战有伍，刑法整齐，提步卒数万，长驱祁山，慨然有饮马河、洛之志。仲达据天下十倍之地，仗兼并之众，据牢城，拥精锐，无擒敌之意，务自保全而已，使彼孔明自来自去。若此人不亡，终其志意，连年运思，刻日兴谋，则凉、雍不解甲，中国不释鞍，胜负之势，亦已决矣。”张俨是三国时吴国人，在当时，吴国也算是蜀汉的敌国。敌国之人评论诸葛亮，尤如此崇敬，亦可见诸葛亮之才高德劭了。
裴注又引《袁子》云：诸葛亮“专权而不失礼，行君事而国人不疑，如此即以为君臣百姓之心欣戴之矣。行法严而国人悦服，用兵尽其力而下不怨”，“其用兵也，止如山，进退如风，兵出之日，天下震动，而人心不忧。亮死至今数十年，国人歌思，如周人之思召公也……”
诸葛亮去世后，司马懿称赞其“天下奇才”，南宋思想家陈亮曾说司马懿此叹乃“恍然自失，不觉其言之发也。可以观其真情矣”。
唐太宗李世民与李靖经常在一起探讨军事理论，他们的谈话后来被编辑成《唐太宗李卫公问对》一书，成为备受兵家推崇的“武经七书”之一。二李谈话中涉及的军事家有17人，多次被提到的军事家有8人，他们被问及的次数如下：孙武21问；诸葛亮13问；姜太公9问；曹操6问；司马穰苴5问；管仲3问；吴起3问；韩信3问。由此可见，诸葛亮在军事家李世民和李靖心目中的地位仅次于“兵圣”孙武。
《四库全书总目提要》说：“盖宋以来兵家之书，多托于亮。”这个现象也说明，诸葛亮的军事才能征服了一代又一代的军事理论家，以至于他们宣扬自己的学说和见解，不得不借助于诸葛亮的大名。
诸葛亮对军事理论的贡献，还有众所周知的“八阵图”。《三国志·诸葛亮传》说他“推演兵法，作八阵图”。西晋永兴年间，镇南将军刘弘至诸葛亮曾隐居过的隆中，瞻仰诸葛亮故居，恭恭敬敬地为诸葛亮立碑，碑文中云：“异世通梦，恨不同生。推子八阵，不亚孙吴；木牛之奇，则非般模……”认为就诸葛亮所创的“八阵图”来说，其军事才华不亚于孙武、吴起。杜甫在瞻仰四川奉节长江边上的“八阵图”遗址时曾写诗赞颂诸葛亮：“功盖三分国，名成八阵图。”
诸葛亮早年无子，其兄诸葛瑾将儿子诸葛乔过继给他。诸葛乔后来虽然做了驸马都尉，诸葛亮对他依然管教很严，外出打仗时，常让他承担艰苦的运输任务，可惜诸葛乔25岁时就死了。诸葛亮晚年又得一子诸葛瞻。诸葛亮死时，诸葛瞻才8岁。后来，魏灭蜀时，诸葛瞻驻守涪城（今四川绵阳），与邓艾作战，以身殉职。其子诸葛尚，当时年仅10岁，闻父亲阵亡，也冲入敌阵战死。所以后人称赞诸葛亮祖孙三代是“三世忠贞”。
取得御蜀战争胜利的第二年（235年），司马懿升任太尉。接着他又率军平定公孙渊之乱。当初公孙渊闻魏军来攻，求救于孙权，孙权也出兵为其声援，并给公孙渊写信：“司马公善用兵，变化若神，所向无前，深为弟忧之”。足见司马懿声望极高，名震异国。
明帝去世后，齐王曹芳即位，年仅八岁，司马懿乃与大将军曹爽一起接受遗诏辅佐少主。曹爽极力排挤司马懿，任命他为没有实权的太傅，司马懿隐忍未发。
正始二年（241年）四月，吴帝孙权分兵四路攻魏，司马懿自请出兵往讨。六月，司马懿抵达前线，检选精锐，招募勇士，发布号令，摆出攻城的架势。吴军惊惧，连夜撤退。正始四年（243年）九月，司马懿再次率军出征宛城，赶走了驻扎于此的吴将诸葛恪。
正始八年（247年），曹爽用心腹何晏、邓扬、丁谧之谋，把太后迁到永宁宫，排挤司马氏的势力。司马懿从此与曹爽矛盾渐深。五月，司马懿伪装生病，不问政事。曹爽等人加紧了篡权的步伐。司马懿表面装病，实际上也在暗中布置，准备消灭曹爽势力。不久，司马懿以谋反的罪名，杀曹爽及其党羽何晏、丁谧、邓扬、毕轨、李胜、桓范等，并灭三族。从此曹魏的军政大权完全落入司马懿的手中，为司马氏取代曹魏奠定了基础。
除军事方面外，司马懿在经济上也为魏国做出了重大贡献。当时曹魏政权为了恢复北方经济，解决军粮问题，曾经推行包括民屯、军屯两类的屯田制度。司马懿在推广军屯事业上有很大的建树。他所进行的大规模的屯垦，对促进北方经济的恢复和发展，特别是对增加曹魏的财力、支持与东吴的战争，起了重要的作用。
嘉平三年（251年）八月，司马懿去世，享年72岁。这个三国时期最能隐忍不发、最能韬晦不露、最能忍辱负重之人终于没能熬过真正的疾病的摧残。
当年九月，司马懿被葬于河阴，谥文贞，后改为文宣。他的孙子司马炎受魏禅为晋武帝，给司马懿上尊号为宣皇帝，称其陵墓为高原，庙号高祖。
晋明帝时，王导侍坐，晋明帝问起晋前世得天下的具体情形，王导不加掩饰地叙述了司马懿创业时的业绩和种种猜忌手段，又说起司马昭在高贵乡公〔14〕时的所作所为，晋明帝大惭，把脸埋覆在床上说：“若如公言，晋祚复安得长远！”可见当时司马懿大搞权谋的名声不太好。
唐太宗李世民曾为《晋书·宣帝纪》作史论，对司马懿作出了全面评价，认为他“用人如在己，求贤若不及；情深阻而莫测，性宽绰而能容”“雄略内断，英猷外决”“兵动若神，谋无再计”。这是对于司马懿较为恰当的评价。
注释
〔1〕 琅琊：山东省临沂市旧称。阳都：山东省临沂市沂南县的古名。
〔2〕 黄承彦，汉末三国时期襄阳名士，诸葛亮岳父，黄月英之父。南郡大士蔡讽的女婿，与襄阳名士上层社会圈子——庞统（凤雏）、庞德公、司马徽、徐庶等人交好。
〔3〕 徐庶（生卒年不详），字元直。颍川郡长社县（今河南许昌长葛东）人。东汉末年刘备帐下谋士，后归曹操，并仕于曹魏。
〔4〕 司马徽（？—208年），字德操，颍川阳翟（今河南禹州）人。东汉末年名士，精通道学、奇门、兵法、经学。有“水镜先生”之称。司马徽为人清雅，学识广博，有知人之明，并向刘备推荐了诸葛亮、庞统等人，受到世人的敬重。
〔5〕 管仲（？—公元前645年） ： 春秋初期齐国政治家。名夷吾，字仲，颍上（颍水之滨）人。齐桓公即位后，由鲍叔牙推荐，被任命为相。在齐国改革内政，整顿军队，确立选拔人才制度，主张按土地好坏分等征税。使齐国力大振。又提出“尊王攘夷”的策略，终使齐桓公成就霸业。
〔6〕 乐毅：战国时燕将。中山国灵寿（今河北灵西北）人。乐羊后裔。燕昭王时，任亚卿。燕昭王二十八年（公元前284年），率军击破齐国，先后攻下七十余城，因功封于昌国（今山东淄博东南），号昌国君。燕惠王即位，中齐反间计，改用骑劫为将，他出奔赵国，被封于观津（今河北武邑东南），号望诸君。后死于赵国。
〔7〕 崔钧，字州平，即崔州平，博陵安平人。太尉崔烈（字威考）之子，议郎崔均（字元平）之弟。钧少交结英豪，有名称，历任虎贲中郎将、西河太守。献帝初，钧与袁绍俱起兵山东，讨董卓。后与诸葛亮、徐庶等人相善，与石广元（名韬）、孟公威（名建）、徐元直（名庶）为“诸葛四友”（但从史书记载崔钧并未与孟建、石韬有所交集）。当时诸葛亮自比管仲、乐毅，时人大都不认同，只有崔钧与徐庶认为诸葛亮确实可比。之后徐庶、石韬、孟建三人均在魏国为官，诸葛亮则为蜀汉丞相，而崔钧本人则下落不明。
〔8〕 官名。相传少昊时所置，周为六卿之一，即冬官大司空，掌管工程。汉改御史大夫为大司空，与大司马、大司徒并列为三公，后去大字为司空，历代因之，明废。清时别称工部尚书为大司空，侍郎为少司空。
〔9〕 厕身：置身。
〔10〕 沔：miǎn，～水，水名，在中国陕西省，是汉水的上流。
〔11〕 辛毗（生卒年不详），字佐治，颍川阳翟人。三国时期曹魏大臣。原居陇西（郡治在今甘肃临洮县），东汉光武帝建武年间，其先人东迁。当初，辛毗跟随其兄事袁绍。曹操任司空时，征召辛毗，他不受命。官渡战后，辛毗事袁绍的儿子袁谭。公元204年，曹操攻下邺城，上表推荐辛毗任议郎，后为丞相长史。公元220年，曹丕即皇帝位，以辛毗为侍中，赐爵关内侯，后赐广平亭侯。魏明帝即位，封辛毗颍乡侯，食邑三百户，后为卫尉。公元234年，诸葛亮屯兵渭南，司马懿上表魏明帝。魏明帝任辛毗为大将军军师，加使持节号。诸葛亮病逝后，辛毗返回，仍任卫尉。不久，逝世，谥肃侯。
〔12〕 杖节：执持旄节；古代帝王授予将帅兵权或遣使四方，给旄节以为凭信。
〔13〕 王子成父（公元前717年—？），又称姬成父，周桓王（姬林）第二子，原为东周都城洛邑王城的城父（古文通假称为“成父”），故尊称为“王子成父”，避“子克之乱”奔齐，成为齐桓公手下第一大将，他为琅琊王氏开族始祖。
〔14〕 曹髦即位前为高贵乡公，司马师废齐王曹芳后，身为宗室的曹髦被立为新君，但曹髦对司马氏兄弟的专横跋扈十分不满，于公元260年召见王经等人，对他们说“司马昭之心，路人所知也”，带领冗从仆射李昭、黄门从官焦伯等，授予铠甲兵器，率领僮仆数百余人讨伐，然而此次行动却被司马昭知晓，在司马昭心腹贾充的指使下，曹髦被武士成济所弑，年仅20岁。