人不時地進行攔截攻擊，半個月的時間裡，蜀軍勝了數陣。司馬懿看到蜀兵屢敗，非常高興。有一天，他們又抓到了幾十個蜀兵。司馬懿把這些人叫到帳下問道：“孔明現在在哪裡？”眾兵告訴他說：“諸葛丞相不在祁山，在上方谷西邊十里的地方安營紮寨。現在他每天都在上方谷運送糧食。”司馬懿詳細詢問後，將眾兵放走，並召集將領們吩咐道：“孔明現在不在祁山，而是在上方谷安營。你們明天可以一起併力攻打祁山大寨，我會親自引兵來接應。”將領們接受命令後，各自準備出戰。司馬師問道：“父親，為什麼反而要攻打他們的後方呢？”司馬懿回答說：“祁山是蜀人的根本，如果我們攻打它，各個營地必定都會來救援，這時我們就可以去上方谷燒掉他們的糧草，讓他們首尾不能相顧，必定大敗。”司馬師聽後拜服。司馬懿隨即發兵出發，命令張虎、樂綝各自率領五千兵馬，在後方進行救援。

與此同時，孔明正在山上看到魏兵有的三五千一行，有的一二千一行，隊伍紛亂，前後相互顧盼，判斷他們必定是來奪取祁山大寨的，於是秘密傳令給眾將：“如果司馬懿親自前來，你們就去劫掠魏寨，奪取渭南。”眾將領各自聽令準備行動。

不久，魏兵紛紛奔向祁山寨，蜀兵則四處吶喊奔走，假裝進行救援。司馬懿看到蜀兵都去救祁山寨，便帶領兩個兒子和中軍護衛的人馬，迅速殺向上方谷。魏延在谷口一直等待司馬懿的到來，忽然看到一支魏兵衝來，他縱馬向前一看，正是司馬懿。魏延大聲喝道：“司馬懿，你休想逃走！”說完舞刀迎戰，司馬懿也揮槍應戰。兩人交戰不到三個回合，魏延就撥馬往回跑，司馬懿緊追不捨。魏延只朝著七星旗的方向逃跑，司馬懿看到魏延只有一個人，兵馬又少，於是放心地追擊。他命令司馬師在左邊、司馬昭在右邊、自己居中一起進行攻擊。魏延帶著五百名士兵都退入了谷中。

司馬懿一直追到谷口才停下來，先派人進谷中進行偵察。回報說谷內並沒有伏兵，山上全是草房。司馬懿說：“這必定是他們的糧草積聚之地。”於是他命令所有士兵都進入谷中。突然他看到草房上堆滿了乾柴，前面的魏延卻已經不見了蹤影。司馬懿心中生疑對兩個兒子說：“如果現在有兵截斷谷口我們怎麼辦？”話還沒說完只聽到喊聲震天山上一起丟下火把來燒斷了谷口魏兵頓時無路可逃。山上的火箭紛紛射下地雷也一齊爆炸草房內的乾柴全部著火刮刮雜雜火勢沖天。司馬懿嚇得手足無措只得下馬抱住兩個兒子大哭道：“我們父子三人都要死在這裡了！”

正在此時忽然狂風大作黑氣瀰漫空中一聲霹靂響起傾盆大雨從天而降。滿谷的大火全部被澆滅地雷不再震動火器也失去了作用。司馬懿大喜說道：“現在不趁機殺出去還等什麼時候！”於是他立即引兵奮力衝殺出去。張虎、樂綝也各自帶著兵馬前來接應由於馬岱的兵馬太少不敢進行追趕。司馬懿父子與張虎、樂綝合兵一處共同返回渭南大寨但沒想到寨柵已經被蜀兵奪取了。

郭淮、孫禮正在浮橋上與蜀兵交戰當司馬懿等人帶著兵馬趕到時蜀兵便退走了。司馬懿隨即燒斷浮橋佔據住了北岸。與此同時魏兵在祁山攻打蜀寨得知司馬懿大敗失去了渭南營寨後軍心慌亂急忙撤退。但此時四面八方的蜀兵卻衝殺過來魏兵大敗十之八九都受了傷無數士兵死去剩下的人都逃到了渭北才得以生還。

孔明在山上看到魏延成功引誘司馬懿入谷並且一瞬間火光大作心中非常高興以為司馬懿這次必死無疑。但沒想到突然天降大雨將火全部澆滅了他得到哨兵的報告說司馬懿父子都已經逃脫了孔明嘆息道：“‘謀事在人成事在天’不能強求啊！”後來有人寫了一首詩來感嘆這件事：

谷口風狂烈焰飄何期驟雨降青霄。

武侯妙計如能就安得山河屬晉朝！

此後司馬懿