法正在益州军阀刘璋手下任职多年，对汉中的重要性认识得非常清楚。刘备占据益州后不久，法正就非常及时地提出建议，应该尽快夺取汉中，"上可以倾覆寇敌，尊奖王室，中可以蚕食雍、凉，广拓境土，下可以固守要害，为持久之计"。
刘备听从了法正的建议，于建安二十四年（219年）正月出兵，正式发起汉中战役。汉中战役可以分为两个阶段，第一个阶段是刘备对阵夏侯渊、张郃，在定军山之战中大败曹军。第二阶段是刘备对阵曹操，在汉水之战中再次击败曹军，圆满取得了汉中战役的胜利。
定军山之战，是三国时代知名度最高的著名战事。对阵的双方，蜀汉方面是刘备、法正、黄忠，曹魏方面是大将夏侯渊、张郃。夏侯渊和张郃都是当世名将，他们为了防止刘备窜入汉中，采取了分兵立营之策，夏侯渊带一部人马驻守走马谷，张郃则驻守广石。
法正敏锐发现了曹军的破绽，他定下"调虎离山、各个击破"之计，先派兵猛攻张郃大营，张郃看到局势危险，立即向夏侯渊请求增援。夏侯渊顾不得多想，立即分出一半人马援救张郃，结果导致自己手下兵力空虚。
