建安二十年曹操得到汉中以后，就渐渐回到了邺城，颠末建安二十一年大半年，曹操已根本上不变了内部，到了那一年十月，他就决定再次南下讨伐孙权。整个建安二十二年曹操除了岁首年月收兵居巢外，其余时间都忙着稳固本身的地位，确立太子人选。
关于建安十九年刚刚得到益州的刘备来说，建安二十年曹操就打下了汉中，实在让他吓了一跳，建安二十一年曹操撤回邺城，刘备则紧锣密鼓地不变内部，调整摆设，到建安二十二年曹操忙着内部事务时，刘备就确定了打下汉中的方案。
持久以来曹操不断在平原地带做战，山地战的体味其实不足，本来他对汉中的战术地位有着清醒的熟悉，但当他亲身来到汉中、看到一看无际的崇山峻岭后，立即产生了恐惧心理，在那里，曹操那种乖巧灵活的战术似乎都失往了运用的余地，以致他说出张鲁的汉中是个妖妄之地的话来，以至诡计舍弃，但刘备及其谋士们关于汉中不那么看。
在曹操撤军以后，法正就对刘备定见道∶ “曹操一举就收降了张鲁，平定了汉中，之所以没有顺势进攻巴蜀，而留下夏侯渊、张郃驻守在那里，本人渐渐北还，那不是他不想也不是力量不敷，必然是他内部呈现隐忧之故啊。现在，我判定夏侯渊和张邻的才气不敌我们的将帅，我们率军前去，必然可以取胜。一旦占据汉中，再集中精神停止农业消费，囤积军粮，期待时机，上能够消亡仇敌，共奖王室，中能够蚕食雍州凉州之地，开疆拓土，下能够固守险峻，耐久与之匹敌。那是上天赐与我们的时机，机不成失啊!”刘备深认为然。不外，其时也有人表达反对，儒林校尉周群、后部司马张裕二人都通晓占卜，刘备咨询二人的定见，周群答复∶“只能得到地盘，却得不到人民，假设以偏师出击，必然会失利，切记切记!”张裕劝谏说∶“不成争夺汉中，必然会失利的。”但刘备不从。
建安二十三年（公元218年）一月，刘备先派平西将军马超、巴西太守张飞及吴兰、雷铜等人率军沿着沮道进攻武都（今甜肃省成县西）。氏族雷定等七个部落一万多帐篷的部寡都纷繁响应蜀军。然后，刘备留下军师将军诸葛亮镇守成都，他亲率蜀郡太守法正、翊军将军赵云、讨虏将军黄忠、牙门将军魏延等向汉中杀来。刘备的那一做战构想是∶以张飞等军进攻武都，割断曹军由散关道援助汉中的通道，并将汉中曹军围困于汉中狭小地区，以期予以聚歼。
得知刘备诡计攫取汉中，曹操不敢怠慢，差遣都护将军曹洪率领曹军援助武都，并以郎辛毗、骑都尉曹休一文一武辅佐曹洪。曹洪贪财好色是出了名的，曹操对此一览无余，在出征之前，他特意吩咐曹休∶“你固然是从军，却是军中的现实统帅。”曹洪听了曹操的那番话，也很知趣，把军务全权交给曹休处置。
蜀军吴兰、雷铜部先期进抵武都四周，曹洪诡计趁蜀军其余各部尚未完成集结之时，进攻吴兰等部，其时，张飞驻扎在固山（今甜肃省成县北），声称将要割断曹军的回路，曹军将领们都迷惘不定。曹休说∶ “仇敌假设实想割断我们的退路，必然会偷偷前来，现在，他们先虚张声势，那反而表白了他们底子没有那个诡计和才能。我军应当趁其各部尚未完全集结之时敏捷向吴兰倡议进攻，击破吴兰之后，张飞天然会逃走了。”曹洪摘纳了曹休的定见，随即率领曹军向吴兰部倡议了猛攻，蜀军大败，临阵斩杀吴兰部将任夔等人。吴兰在溃退途中，被阴平氏族强端斩杀，人头送给了曹军。公然，不出曹休所料，三月，张飞、马超也自行撤离了。
刘备亲身率领的戎行进驻阳平关（今陕西省勉县西），曹军征西将军夏侯渊、荡寇将军张邻、平寇将军徐晃等部与之相持。张郃驻扎在广石，刘备将一万精锐兵士分为十队，命陈式等将率领那一万精兵割断了马喊阁道，他则亲身率领大军趁夜向张郃大营倡议了猛烈的进攻。张郃率亲兵与蜀军短兵相接，战斗反常猛烈，刘备最末无法攻破曹军大营。徐晃衔命前去进攻陈式等部，将其击破，蜀军跳进悬崖而死的数不堪数。
初战失利，不只西路张飞、马超级部无功而返，就连刘备那边也无法获得打破，那让刘备心急如焚。他给留在前方的诸葛亮写信，要求诸葛亮火速从成都增兵。魏军与蜀军就如许僵持了下来，战争遂酿成了耐久战。
七月，曹操见汉中诸将无法击退刘备，遂决定亲身率领大军西征。那一年，曹操可谓是四面受敌∶北方有无臣氐的兵变；东南和西南又要别离监视江东的孙权和荆州的关羽；西又与刘备相持；内部还在应对许都耿纪等人的政变。
十月，就在曹操刚刚来到长安、预备南下汉中之时，南阳地域又发作兵变，再次打乱了曹操的方案，那又让曹操不能不从头权衡汉中、南阳的价值，对驻军长安踌躇不定起来∶假设失往了南阳，许都将间接遭到威胁，而汉中也纷歧定能打得下来，到那时就糟了。
曹操不敢怠慢，赶紧将协防汉中的平寇将军徐晃调往南阳，援助曹仁。
建安二十四年（公元219年）岁首年月，曹仁不变了荆州场面地步，让曹操稍稍松了一口气，但与此同时，汉中传来了惊天的凶讯。夏侯渊、张郃、徐晃等人不断苦苦与刘备缠斗，刘备是铁了心要打下汉中，举倾国之力与曹军死磕，而夏侯渊、张邻不只没有等来曹操的援军，相反，因为南阳地域的兵变，曹操不能不把徐晃从西线抽出调往南阳，以应对即将大举北上的关羽，增加荆州防备的纵深，响应地，汉中夏侯渊、张郃所部的压力就更大了。
其时，张郃率军驻扎在阳平关四周的广石（疑为走马岭上），而夏侯渊则率领大军驻扎在走马岭侧前方的阳平关，曹军在汉水南岸亦修建有鹿角等防备工事，那里当为马喊谷，过往由徐晃驻守，刘备在刚刚进抵阳平关时也曾号令陈式等率领一万精兵诡计打通那条通道，迂回到阳平关的背后，突进到汉中腹地，但被徐晃击退，现在，徐晃已被曹操抽调到南阳，于是，刘备故技重演，决心丢下面前的张郃，亲身率军南渡汉水，沿着汉水南岸的定军山一路东进，突进到曹军防备阵地的侧前方，诱使曹军分开正面安稳的防备阵地，诡计在运动中消亡曹军。
刘备的那一行为也十分胆大，等于丢掉了本身的前方，往进攻仇敌的前方，此时两边的情状与多年以后诸葛亮最初一次北伐时在渭河南岸与司马懿对垒时的情状千篇一律，但彼时的诸葛亮没有此时刘备罕见一见的置之死地然后生的勇气——显然，此时的曹操不在汉中，那给了刘备自信。
建安二十四年一月，刘备率领大军渡过沔水（汉水），沿着沔水南岸陆续东进，来到了定军山，扎下了堡垒。公然，夏侯渊不克不及坐视蜀军的行为，也与张郃一路率军畴前方阵地沿汉水北岸向东挪动。然后，曹军也南渡汉水，在汉水南岸背水结营，由张郃庇护东围，夏侯渊亲身率领轻拆队伍庇护南围。刘备对张郃心存顾忌，遂号令蜀军向张郃的东围倡议了猛烈的进攻，蜀军居高临下，喊杀声响彻山谷，战斗反常猛烈。夏侯渊担忧张郃有失，就把本身的队伍分出一半援助张郃。刘备又号令蜀军销毁南围鹿角，夏侯渊率领四百兵士参军营出来救火。法正在山上看见后，说∶“能够策动进攻了!”于是，刘备号令黄忠率军下山倡议进攻，夏侯渊号令队伍与蜀军交战，然而，寡不敌众，蜀军绕到了那股曹军的背后，冲进曹军营，夏侯渊在混战中为黄忠所杀，曹军大败。刘备即拜黄忠为征西将军。
主帅被杀后，曹军人心大乱，张郃也只好率领残兵败将退回汉水北岸，撤回了阳平关。
第二天，刘备诡计乘胜率军北渡汉水，朝曹军倡议总攻。曹军寡将认为寡不敌寡，应当在汉水北岸排阵，阻挠蜀军登陆。郭淮说道∶“那是示弱于敌，不敷以挫败仇敌，不是良策。不如远远地分开河岸排阵，诱惑仇敌渡河，比及他们渡过一半时再纵兵倡议进攻，必然能将其击败。”曹军排阵后，刘备心生疑窦，遂不敢渡河，于是，曹军坚守在汉水北岸，展现出绝不撤离汉中的决心。郭淮将汉中的战况向长安的曹操陈述后，曹操十分赞扬，派人授予张郃符节，让郭淮陆续担任张郃的司马。《华阳国志》记载，败报传来，曹操说∶“我就晓得刘玄德底子做不到那一步，必定是有人教他的！”又说道∶“我把全国的奸雄们都一网打尽了，怎么没网罗来法正!”
汉中曹军在苦苦支持，曹操不克不及再踌躇了，而此时南阳方面也已经暂时不变了下来，于是，他决定从长安动身，援助汉中。因为情状告急，不容他再从散关道长途跋涉了，他决定从褒斜道间接南下。但褒斜道十分险峻，曹操担忧被刘备截击，先差遣先头队伍占据各个险峻地带，确保大军通顺无阻。
建安二十四年（公元219年）三月，曹操率领大军翻越秦岭，来到汉中，与张郃的戎行会师。定军山大捷让刘备自信心倍增，他说道∶“曹操固然亲身前来，也力所不及了，我必然能拿下汉中!”话虽那么说，但刘备也晓得本身不是曹操的敌手，遂将队伍收拢起来，固守不战，想挈死曹操。
曹军在北山（今陕西省勉县北天荡山）下运粮，军粮有数万万布袋，刚刚升任征西将军的黄忠还想再立一功，他觉得能攫取曹军的那些军粮，遂率领本部人马以及赵云的大部门戎行渡过汉水前去夺粮。赵云左等右等却不见黄忠返回，遂率领数十名马队从堡垒中出来，驱逐黄忠等人。公然，曹操命令曹军悉数出动，其前锋队伍正碰着赵云带的那数十人，两边正在酣战，赵云边打边撤，曹军被打散后，又聚拢起来。等赵云撤回汉水南岸的堡垒后，曹军也渡过汉水，尾随而至。张翼想紧闭营门，赵云回到大营后，命令大开营门，消声匿迹。曹军来到营门前，担忧有伏兵，大为惊慌，渐渐北撤，而赵云见状，即命令军中擂起战鼓，在营顶用强弩向曹军射来，曹军登时乱成一团，自相踩踏，落进汉水淹死了良多人。第二天一大早，刘备亲身下山巡视赵云的军营，赞颂道∶“子龙一身都是胆啊!”
曹操在汉中待了一个月，刘备却不断固守不战，曹军粮运不继，且流亡的兵士良多。此时的汉中关于曹操而言，就像一个食之无味、弃之可惜的鸡肋骨。曹操在全盘考虑了江东跃跃欲试的孙权、荆州蓄势待发的关羽、统治根底非常单薄的陇西以及尚不承平的北方之后，决定彻底舍弃汉中。其时，军官询问曹操当天的口令，曹操随口答道∶“鸡肋。”主簿杨修听后，即起头拾掇行李，有人食惊地问道∶“你怎么晓得大人诡计撤军”杨修答复“鸡肋那工具，扔掉了可惜，食起来又没什么肉，把它比做汉中，所以我晓得大王心里是想撤军了。”
公然，到了建安二十四年蒲月，曹操命令曹军全数撤离，自此，刘备遂占据了汉中。
曹操此次撤离汉中撤得十分彻底。
在撤离汉中之前，曹操不吝大踏步后撤，将防线放到关中与汉中的冲要陈仓。陈仓既是散关道的起点，又能够屏护陇西标的目的，战术地位十分重要。相关于武都而言，汉中曹军撤出后，驻扎在武都的曹洪所部就孤悬于外，势必被刘备食掉，并且还令兵连祸结，与其如许，不如痛快退得远远的，把漫长的补给线留给敌手，确保本身立于不败之地。
决定已下，曹操在从汉中撤军的同时，又号令征蜀护军曹实前去武都，将曹洪、曹纯所部迎回了陈仓，命其驻扎在那里。在决定舍弃武都后，曹操转而担忧刘备拿下武都后，会吞并武都氐族部寡，进而强大本身，威胁关中。他向雍州刺史张既问计，张既答复∶“能够劝导苍生北上，到有粮食食的处所往谋生，先到的厚赏，如许一来，先来的得到了益处，人们就会纷繁效法了。”于是，曹操从命了，号令张既前去武都，将五万多落氏族部寡迁出武都，安设在扶风、天水一带。
刘备得到汉中后，即差遣宜都（今湖北省宜都会）太守孟达从秭回向北进攻房陵（今湖北省房县），杀死曹操录用的房陵太守蒯祺；又差遣养子副军中郎将刘封自汉中从汉水顺流而下，统率孟达的戎行，与孟达一路进攻上庸（今湖北省竹山县），曹操录用的上庸太守申耽投降。申耽把老婆儿女送往成都当人量，刘备录用申耽为征北将军，领上庸太守，以申耽的弟弟申仪为建信将军、西城太守，并晋升刘封为副军将军。然后，刘备又出兵武都，很快就占据了空无一人的武国都。至此，在刘备占据汉中后短短数月之间，就占据了武都郡、新城郡、上庸郡和魏兴郡（今陕西省安康市）。
曹操四月从汉中撤回关中后，并没有立即东返，他不断在看察着刘备以及陇西的场面地步。假设刘备在得到汉中以后，立即再出兵北上，煽惑陇西各族，刚刚不变下来的陇西地域势必再度陷进紊乱，届时，关中也将朝不保夕。况且，在陇西更西的河西地域也不不变。
一生都在流离失所中渡过的刘备，在定军山一战中末于击败了曹军，继而又逼退了强敌曹操，全取了汉中，那一系列的成功也大大地刺激了他。史称，到了那一年的七月，以平西将军马超、左将军长史镇军将军许靖、营司马庞羲、议曹处置中郎军议中郎将射援、军师将军诸葛亮、荡寇将军汉寿亭侯关羽、征虏将军新亭侯张飞、征西将军黄忠、镇远将军赖恭、扬武将军法正、兴业将军李严等一百二十名大臣选举刘备称王，于是，刘备自称汉中王，在沔阳设置祭坛，举行浩大的仪式，宣读了预备送给汉献帝的奏表后，即承受了玉玺、王冠，并将左将军、宜城亭侯印绶交还给了朝廷，立儿子刘禅为王太子，并提拔牙门将军魏延为镇远将军、汉中太守，镇守汉中。