219年，劉備北伐爭奪漢中，
在定軍山斬殺了夏侯淵。曹操悲痛萬分，誓要劉備血債血償，但麾下謀士全都反對出兵。曹操勃然大怒道：“妙才跟隨我三十年，情深義重，此仇不報，焉能為人？”
曹操一副暴怒的模樣嚇壞了眾謀士，謀士們紛紛低頭噤若寒蟬。但唯有司馬懿，不懼曹操殺人的目光，朗聲道：“當初我們消滅張魯，蜀中震恐，本可以一戰而下，主公卻選擇了撤軍。如今劉備大勝，上下齊心，佔盡天時地利人和，我軍此去必不利！”
曹操聞言正欲破口大罵，卻又張口無言。當初佔領漢中，劉備麾下不少人寫來密信，願意充當內應幫助曹操，就連劉備自己每天都心驚膽戰，生怕曹操揮兵南下。但也正如劉備謀士法正說的那樣，曹操擔心長久出征後方有變，所以最終選擇了撤軍。
然後曹操以夏侯淵鎮守漢中，本以為萬無一失，結果夏侯淵兵敗身死。所以說，這都是曹操自己的決策失誤，豈能責怪他人……
司馬懿把話說到這種程度，曹操卻還是咽不下這口氣，他憤憤不平道：“劉玄德不懂軍事，一輩子沒贏過我，我盡起大軍，他又如何能勝我？”曹操用事實說話，直接讓司馬懿啞口無言。最終在219年，曹操一意孤行，領軍二十萬，殺向漢中。
這次戰爭，史稱“漢中之戰”。曹操此次出征的武將陣容可謂豪華，有張郃、徐晃、曹休、曹真、曹洪、郭淮等，個個都是身經百戰的名將。但謀士方面卻比較薄弱，除了楊修有些名聲，其餘都是無名小卒。
曹操出兵的訊息傳到劉備耳中，劉備大驚，趕忙召集謀士商議。法正胸有成竹道：“曹操遠來，必不能長久，我軍只需要堅守，自然可得勝利！”劉備言聽計從，命後方諸葛亮持續徵調兵馬，充實到漢中前線。
三月份，曹操大軍抵達陽平關，先鋒嘗試著進攻了幾波，但由於劉備軍的龜縮防守，都以失敗告終。看著如鐵桶般的陽平關，曹操氣得寫信大罵劉備：“枉我稱你是英雄，你卻潛首縮尾令人恥笑！”劉備雖然生氣，但勝利在望，也就沒有輕舉妄動。
就這樣，兩軍一攻一防，打了兩個月。劉備穩坐釣魚臺，曹操卻是冷水洗屁股——急眼了。再拖下去，只會吞下失敗的苦果。這時有個無名謀士，獻上“調虎離山”之計，曹操聽罷，連連拍手叫好。
六月，曹操在漢中的北山建立糧倉，將大軍糧草盡數藏於此地，但負責看管計程車兵，只有三五千人。這個訊息，很快被附近駐防的黃忠和趙雲得知。黃忠道：“曹操聰明一世，糊塗一時，如此重地竟然不重視，我若燒了他的糧草，我軍必然大獲全勝。”
趙雲疑惑道：“不可，曹操狡猾，不可能不知道糧草的重要性，可能有詐！”黃忠搖搖頭道：“機不可失，失不再來，萬一真是曹操疏忽呢？不如我率軍去燒糧，若一個時辰未歸，你便來救我。”趙雲思考再三，答應了下來。
黃忠出征後，趙雲等了一個時辰，不見黃忠歸來，知道定是中了埋伏。趙雲二話不說，讓副將張翼守營，親自帶兵前去營救。經過一番血戰，趙雲成功救出黃忠，撤回大寨。曹操沒能斬殺黃忠，大怒之下率軍追殺。
張翼看見曹軍，忙要關閉寨門防守，但趙雲卻阻止道：“大開營門，讓所有人馬都隱藏起來，沒我的命令不許露面！”軍令如山，張翼震驚之後卻也得執行。很快，營門大開，表面空無一人，靜悄悄沒有一絲聲響。
曹操大軍追殺靠近，徐晃等人正要衝殺進去，曹操卻阻止了，他疑心道：“敵軍大開營門，分明就是故意讓我們殺進去。營寨兩邊都是樹林，說不準藏著千軍萬馬！”眾將聞言，頓時也不敢輕舉妄動。
就在這時，趙雲一聲令下，兩邊樹林擂鼓震天，營寨中弩箭齊發。曹操大驚：“不好，有埋伏！”說罷，曹軍慌忙撤退，由於太過驚慌，人馬相互踐踏，傷亡慘重。趙雲黃忠抓住機會追殺，送給了曹操一場慘敗。
這個故事叫“空營計”，明確記載於《三國志》中，是諸葛亮空城計的原型。事後劉備重賞了趙雲，誇獎道：“子龍渾身上下都是膽啊！”然後劉備又得意道： “曹操經此一敗，難有作為，漢中必為我所有！”
偷雞不成蝕把米，曹軍士氣一落千丈。進兵徒勞無功，退兵又面子上掛不住，曹操糾結之間，由此引發了“雞肋”的故事。最終曹操殺掉楊修，撤軍離開了這個傷心之地。後來曹操談起這場失敗，掩飾道：“劉備本不如我，但能勝我，全靠背後高人指點。”
漢中之戰是東漢末年最後一場大戰，徹底奠定了三分天下的版圖。這場戰爭以曹操的失敗告終，曹操不能釋懷，僅一年後便鬱鬱而終。而劉備生涯第一次贏過曹操，自信心也由此爆棚，這也成為他後來一意孤行發動夷陵之戰的底氣……
