最终,在建安二十四年(219年)冬季,吕蒙率领东吴军队,
白衣渡江、斩杀关羽、夺取荆州。“隆中对策”因此而遭受了重大的挫折。
建安二十五年(220年),曹操去世,其子曹丕篡汉自立,
当时蜀中传言称汉献帝刘协为曹丕所害,于是群臣劝已成为汉中王的刘备登基为帝,
刘备开始不答应,诸葛亮就用耿纯游说刘秀登基的故事劝刘备,
刘备同意后,于章武元年四月丙午日(221年5月15日)
在成都武担山登基称帝,国号为“汉”,任诸葛亮为丞相、
录尚书事,假节。同年张飞被害,诸葛亮领司隶校尉一职。
章武元年(221年)七月,刘备为夺回荆州,亲率大军伐吴。
章武二年(222年)闰六月,刘备兵败夷陵(今湖北宜昌);
八月,刘备撤退至永安。诸葛亮大叹:“可惜法正故去,
否则必能阻止陛下东征之举。”
章武三年(223年)二月,刘备病重,召诸葛亮到永安,
与李严一起托付后事,刘备对诸葛亮说:“你的才能是曹丕的十倍,
必定能够安顿国家,终可成就大事。如果嗣子(刘禅)可以辅助,便辅助他;
如果他没有才干,你可以自行取度。”
诸葛亮涕泣地说:“臣必定竭尽股肱的力量,报效忠贞的节气,直到死为止,”
刘备又要刘禅视诸葛亮为父。延至四月,刘备逝世,刘禅继位,
封诸葛亮为武乡侯,开设官府办公。
建兴二年(224年)诸葛亮领益州牧,任命秦宓为别驾、五梁为功曹、杜微为主簿。
当时政事上的大小事务,刘禅都交给诸葛亮决定。
本来南中地区因刘备逝世而乘机叛乱,诸葛亮因国家刚逝去君主,
先不发兵,而派邓芝及陈震赴东吴修好。
建兴三年(225年)春天,诸葛亮率军南征,临行前刘禅赐诸葛亮金鈇钺一具,
曲盖一个,前后羽葆鼓吹各一部,虎贲六十人。
后诸葛亮深入不毛之地讨伐雍闿、孟获,诸葛亮采取参军马谡的建议,
以攻心为主,先打败雍闿军,再七擒七纵孟获,至秋天平定所有乱事,十二月班师成都。
蜀汉稳定了南中,并获得大量的资源,并且组建了无当飞军这支劲旅。
经过长期积累,有了北伐的基础。
建兴四年(226年),魏文帝曹丕死,其子曹叡继位,缺乏统治经验。
诸葛亮抓住有利时机,决定出师北伐。
建兴五年(227年),率军进驻汉中,顿兵沔阳(今陕西勉县)。
建兴六年(228年)春,诸葛亮事先扬声走斜谷道取郿,
让赵云、邓芝设疑兵吸引曹真重兵,自己率大军攻祁山。
陇右的南安、天水和安定三郡反魏附蜀,关中震响。魏明帝西镇长安,
命张合率领步骑五万人前往,大破马谡于街亭。
而同时赵云寡不敌众,失利于箕谷。
诸葛亮乃拔西县千余家返回汉中。第一次北伐失败。
诸葛亮上疏请求自贬三等,蜀后主以诸葛亮为右将军,行丞相事,所总统如前。
同年冬,诸葛亮趁魏兵东下,关中虚弱,趁机北伐,
出兵散关(今陕西省宝鸡市西南)围陈仓(今陕西省宝鸡市东),
为魏将郝昭所拒,诸葛亮劝降不成,而又粮草不继,不得已退还汉中。
魏将王双来追,被斩。
建兴七年(229年)春,诸葛亮遣陈式攻武都(今甘肃省成县周边)、
阴平(今甘肃省文县周边)二郡。雍州刺史郭淮引兵救之,
亮自出至建威(今甘肃省西和县西),郭淮退,遂得二郡。
建兴八年(230年)秋,魏军三路进攻汉中,
司马懿走西城(今陕西省安康市西北),张合走子午谷,曹真走斜谷。
诸葛亮驻军于城固(今陕西省城固县东)、赤坂(今陕西省洋县东二十里)。
时大雨三十余天,魏军撤退。同年,诸葛亮使魏延、吴懿西入羌中,
大破魏后将军费曜(瑶)、雍州刺史郭淮于阳溪(南安郡内,
当在今甘肃省武山西南一带)。
建兴九年(231年)二月,诸葛亮率大军攻祁山,始以木牛运。
时曹真病重,司马懿都督关中诸将出拒。