諸葛亮的第一、第二北伐無果，對于諸葛亮的打擊還是很大的，這體現(xiàn)在他開始系統(tǒng)地部署漢中防御體系，而不是立刻開始籌劃下一次北伐。

建興七年春，也就是第二次北伐剛剛結(jié)束，諸葛亮派出陳式重新占領(lǐng)了武都和陰平，作為漢中地區(qū)西北方向?qū)ι线炿]西地區(qū)的防御前哨。需要說明的是，這里用的是“重新占領(lǐng)”。當初曹操與劉備爭奪漢中，曹操駐守陽平關(guān)，在退軍時將武都陰平居民全部強行帶走，二郡廢棄。由于隴西方向上魏國也沒有任何有威脅性的軍隊駐扎，所以魏蜀兩國都沒有再重新恢復(fù)這兩座城市。此時魏國在隴西方向逐步增兵，雍州刺史郭淮甚至常年駐守在上邽，所以這兩個郡具備了一定的軍事價值。陳式重新帶兵進入這片廢棄之城，引起了郭淮的注意，他從上邽試圖發(fā)起試探性的進攻，諸葛亮引兵到建威，郭淮很知趣地退走。

對于魏國方面，第二次對蜀防御戰(zhàn)的勝利，使曹真補上了曹休空出來的大司馬之位，成為了魏國軍方第一人，老將張郃也升為征西車騎將軍。這兩個任命對后來一系列事情的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。

建興七年，諸葛亮在南鄭東西分別建了樂城、漢城兩個軍事要塞，拱衛(wèi)漢中。漢中防御體系的目的應(yīng)該是在北伐不利的情況下可以對曹魏方面的入侵產(chǎn)生有效的防御，戰(zhàn)場設(shè)在漢中盆地之內(nèi)，以拉長魏國的補給線。

在蜀國還在籌劃下一次北伐的時候，曹真樂觀估計了形勢。他認為蜀國連續(xù)戰(zhàn)爭，國力空虛，如果幾路大軍同時進攻的話可以拿下漢中甚至滅掉蜀國。他說服了同樣樂觀的曹叡，曹叡發(fā)起了對蜀國的全線進攻。這次進攻動員了魏國整個西線、洛陽、和荊州地區(qū)的兵力，分四路向漢中進發(fā)。主力是曹真親自率領(lǐng)，從斜谷進漢中，側(cè)翼是張郃從子午谷打南鄭，司馬懿從宛城、上庸方向沿漢水西進策應(yīng)，還有一路從武威隴西方向走祁山，可考的總兵力動員數(shù)量達二十多萬，在南鄭會師。

對于這四路軍隊諸葛亮的部署是，自己帶主力駐扎南鄭東邊的樂城，防守曹真、張郃，兼顧司馬懿，以李嚴帶兵兩萬火速從江州向赤坂（樂城東邊，漢水之畔）方向運動，主防司馬懿，以魏延、吳懿以偏師西入羌，向隴西方向運動，防守武威方向的敵軍。

不過漢中防御體系并沒有得到實際的考驗。漢中地區(qū)此時連續(xù)三十多天大雨，曹真張郃被困在棧道之中，難以為繼，只能主動撤退。司馬懿因為漢水干涸大船不能前行（一說漢水暴溢），也止步于上庸。實際發(fā)生戰(zhàn)斗的僅僅有魏延一路。魏延突然出現(xiàn)在隴西地區(qū)，與郭淮、費瑤相遇于陽谿，郭淮大敗，退守上邽。魏延等從漢中長途跋涉從羌到隴西，無法攜帶攻城器械，所以在隴西雖然取得戰(zhàn)役上的大勝卻無法擴大戰(zhàn)果，在上邽堅城之下無所作為。不過因為這次勝利，魏延被封南鄭候。這次并沒有多少實質(zhì)內(nèi)容的防守戰(zhàn)被蜀國宣傳為一次輝煌的勝利，大大提高了蜀國上下對于魏國防守戰(zhàn)的信心。這種樂觀情緒使得本就沒有經(jīng)過實戰(zhàn)考驗的漢中防御體系在姜維時代完全廢弛。

一個有意思的地方是，曹真遇此挫折，回去立刻一病不起，和曹休相同。此后，司馬懿被調(diào)到西線，開始了與諸葛亮的對決。

此前，諸葛亮因為街亭大敗，自貶為左將軍，署丞相事。此次收復(fù)武都陰平斬王雙以及本次防守戰(zhàn)的功勞，官復(fù)原職。這次實際上的防守戰(zhàn)，被后世也歸結(jié)到北伐戰(zhàn)爭，也就是第三次北伐。