由上邽到西县主要有两条通道，一条是后世闻名的木门道，另一条则是铁堂峡道，诸葛亮大军此次走的是后一条路。行至西汉水北岸，魏军追了上来，两军再度接触对峙。司马懿命魏军列阵，派出将领牛金率轻骑冲锋来引诱蜀军进攻。但是稍一接战，蜀军就又撤退了（这里阻击魏军的只是断后部队，主力早已撤离）。随后魏蜀两军一前一后开到了西汉水北侧、西起北岈东至卤城绵延约50华里的山脉南面的西汉水河谷区域的卤城。
诸葛亮此次战略撤退与晋文公的退避三舍有异曲同工之妙，都是为了使己方占据有利地势，此前双方对峙的上邽位于宽阔的渭河河谷之中，地形平坦开阔，有利于魏军发挥其骑兵优势；而且旁边就是郭淮、费曜坚守的上邽城，容易使蜀军受到夹击。而祁山一带则不同，这里的河谷地形相对比较狭窄，两侧高山夹持，有利于蜀军发挥山地步兵的优势，后方祁山堡魏军的威胁也较小。另外，兵力后撤也缩短了己方的补给线，拉长了敌方的补给线，与之前的割麦行动相呼应，更加突出了魏军粮食储备不足的潜在弱点。
卤城其实就是诸葛亮大军不久之前攻占的西县别称，地处陇蜀交通要冲，盛产良马，战略地位十分重要。诸葛亮大军撤回卤城后，立马就筑起了一道坚固的防线。主力大军驻扎在卤城中，同时分出兵力占据南北两面的山，依托山势扎下营盘，根据水势筑起了大堤截断西汉水，利用高涨的水位来阻挡魏军接近。根据整顿城防、依山扎营还有筑堤断流这些方面来判断。诸葛亮在战役刚开始进军祁山时，就安排围困祁山堡的蜀军部队在卤城预做防御准备。因此，当主力撤回卤城后，就能在很短时间内构建起完善的防御。这一点，显然又出乎魏军的意料。司马懿一路追击蜀军，就是想与诸葛亮展开战略决战，进军至卤城附近才发现形式不利于进攻，只能就近扎下营盘再次与蜀军展开对峙。其实魏军追击蜀军到卤城时，张郃曾经提出不直接进逼蜀军，而是分兵迂回威胁蜀军后方，但是却被司马懿直接否决。
