后来诸葛亮北伐，在第二次出祁山时魏延领军击败魏后将军费瑶、雍州刺史郭淮，成功收复失地。被刘禅加封为前军师征西大将军，假节，进封南郑侯。
魏延最为人称道的就是他在诸葛亮出汉中时提出的"子午谷奇谋"，这个计策到底是否可行存在争议，但是没有试一试就否定这个建议确实有些遗憾。不过这也从一方面反映了魏延是一个积极进取的大将，他也有出汉中、伐魏国、平天下的宏大愿望。
后来诸葛亮病逝五丈原，诸葛亮死之前已经派兵进攻过驻扎在渭水南岸的司马懿，进攻的效果不太理想。于是诸葛亮采取了持久战的做法，令蜀兵就地屯田，平时耕作，战时打仗，耕战结合。谁知道不凑巧，诸葛亮由于操劳过度，病情逐渐加重，于是终于支撑不住突然病逝。
这时候军中有两种意见，一种意见是以杨仪为代表的，主张撤军。另一种就是以魏延为代表的主张保持现状。而不巧的是魏延和杨仪两人平时就关系不和。
