然而，当时情势却不容司马懿行缓兵之计。祁山堡魏军被隔离在蜀军阵线的后方，仍被团团围困，并且不断遭受进攻，同时蜀军也是借此举给魏军主力施加压力，祁山堡魏军急切地期盼主力援救。因此，祁山堡守将贾嗣、魏平不断派人向司马懿求救，甚至在情急之下说出了:"您畏蜀如虎，就不怕被天下人耻笑吗？"同时，魏军旧粮将尽新麦被毁，军粮不足的危机横亘在眼前，也实在不具备与蜀军长期对峙的条件。因此，司马懿麾下的关中诸将纷纷主动请战，司马懿在情急之下甚至用装病这样的举措来应对此举。
最终司马懿还是决定主动向诸葛亮发起进攻，在此役中，魏军兵分两路，司马懿亲自率领一路进攻西汉水北面的蜀军；张郃率领另一路进攻西汉水南面的蜀军。蜀军方面，北岸军队由诸葛亮本人亲自指挥，所部有征西大将军魏延，前部督高翔、后部督吴班（左将军吴懿的弟弟，蜀汉另一位国舅爷）率领；南岸军队则由讨寇将军王平统领。南岸的战斗很枯燥，张郃引兵进攻王平，王平坚守不出，张郃无功而返，北岸诸葛亮大败司马懿，斩首三千，缴获铠甲五千副，角弩三千一百张，司马懿下令退回大营，但是魏军人数本就多于蜀军，经过卤城一战，司马懿虽大败，魏军人数仍然占据优势，所以魏蜀两军继续保持着对峙的态势。
在卤城会战后，魏蜀两军对彼此的战斗力都有了深入了解，知道是势均力敌，不再企图在战场上决出胜负，而是开始比拼看谁能凭着自己的粮食供应在陇右战场上坚持下去。受蜀军上邽割麦的影响，魏军粮草不足，情况十分危急，因此，司马懿大军向后撤退了一段路程，缩短了补给线。而蜀军则跟进追击，两军回到上邽一带继续对峙。
