然而，此后姜维一直跟随诸葛亮进行北伐，却始终没有被真正委以重任。诸葛亮去世之后，姜维又先后辅佐大将军蒋琬、费祎进行小规模的军事行动，希望能够用最小的代价提升实力，且削弱曹魏。在这段时期，姜维尽管独自领军的机会大大增加，但还是处处受到严格的限制，不被允许投入过多的力量与曹魏陷入消耗。
延熙十六年（253），费祎遇刺身亡，而几个月后姜维便带领着数万将士踏上了北伐的征途，并一度围困住南安。此后的几年里，姜维不断率军北上，职位也渐渐升到了大将军。在北伐的过程当中，姜维曾经取得过胜利，如大破雍州刺史王经，造成数万敌军伤亡；然而，他也因为军力、实力上的不足而遭遇过兵败，并因此导致了百姓的不满。
景耀六年（263），曹魏派出大军讨伐蜀汉，姜维尽管死守剑阁，但蜀汉后主刘禅还是在邓艾的偷袭下宣布了投降。据《元和郡县志》记载，邓艾的大军在兵临成都城下之前曾于绵竹与诸葛亮的儿子诸葛瞻大战过一场，诸葛瞻战死之前，曾经感叹道："吾内不除黄皓,外不制姜维,进不守江油,吾有三罪。"如果此处的记载是真的，那么就说明连诸葛亮的亲儿子都看不惯姜维，认为自己没能制约好他，是一大罪过。
总之，姜维尽管坚守到了最后，但面对刘禅要求投降的诏书也只得放弃了抵抗。不过，他很快就教唆曹魏大将钟会谋反，打算趁机光复蜀汉，迎回刘禅。可惜的是，姜维与钟会还没来得及正式起事便一同死于了乱军当中，蜀汉复兴的星星之火就此彻底熄灭。
