公元231年，不甘失败的诸葛亮第四次出兵北伐，由于曹真身患重病，曹睿派遣司马懿顶替了曹真的位置。司马懿采用坚守不出的方法对付诸葛亮，诸葛亮故意将军队集中到一起，司马懿想要两面夹击击败诸葛亮，诸葛亮派遣军队忽然出击，司马懿军队大败，损失的人马军械数以万计。之后司马懿继续采用坚守不出的策略，诸葛亮无可奈何，只能暂时退回蜀汉。在撤军的途中，司马懿派遣张郃追击诸葛亮，张郃中了诸葛亮的埋伏，在木门道被射伤后不治身亡。

诸葛亮撤军回到蜀汉后，吸取了前四次北伐失败的教训，经过三年的充分准备，在公元234年发动了第五次北伐。诸葛亮大军到达曹魏后，同当地百姓和睦相处，在曹魏土地上耕种生产，司马懿坚守不出的策略已经失效。然而就在这个关键时刻，诸葛亮患上了急病，最终病逝于五丈原。诸葛亮去世后，蜀汉大军在杨仪的带领下回到汉中，诸葛亮北伐最终以失败告终。

诸葛亮北伐之所以会失败，主要是因为曹魏和蜀汉的国力差距过大。在诸葛亮北伐期间，诸葛亮的指挥得当，蜀汉军队始终没有受到大的损失，曹魏的国力被大大消耗。虽然诸葛亮长期征战，但是他非常擅长治理国家，诸葛亮去世之前，蜀汉国内的吏治清明，百姓安居乐业，并没有因为诸葛亮的多次征战而衰落。假如没有诸葛亮北伐，曹魏的发展速度肯定会远远超过蜀汉，蜀汉灭亡的时间很可能会提前十年。