建安二十四年，刘备在定军山与夏侯渊部对峙，法正献计声东击西，先攻张郃部，让夏侯渊分兵救援，再偷袭走马谷，火烧曹军防御工事鹿角，夏侯渊果然上当，亲率军士出营救火，法正看准时机，建议发起总攻，刘备遂命黄忠居高临下突袭，阵斩夏侯渊，曹军大败。
后曹操率军亲征，听闻是法正献计夺汉中，不禁感叹道："我就知道刘备没这水平，肯定有人帮他。"
此时的刘备已经占据汉中，据险而守，曹操虽兵多将广却也挨不住持久战，不得已班师回朝，刘备彻底占据汉中，自立汉中王，进封法正为尚书令、护军将军。
法正在前方战事中大放异彩，此时的诸葛亮只是在益州负责筹集粮草，不得不说刘备看人用人还是非常之准的，能够看出每个人的擅长所在，这也是刘备能够成就一番帝业的原因之一。
可惜天妒英才，仅仅在夺取汉中后的第二年，法正就因病去世，终年四十五岁，刘备痛哭数日，追谥其为翼侯，也是刘备活着的时候唯一一个有谥号的大臣。
等到后来关羽被杀，刘备与东吴决裂，亲征东吴反被火烧连营之后，诸葛亮感慨道："如果法正在肯定能劝住主公，就算劝不住，也肯定能辅佐主公打仗，不至于输得这么惨。"可见，诸葛亮对法正的军事才能还是十分认同的，《三国志》作者陈寿也将法正与魏国的郭嘉、程昱相提并论。
