不过，刘备攻打汉中的战役并不是一帆风顺的。在开始时，刘备派出的偏师都遭受了败绩，损失了不少将士。于是刘备亲自率领军队，前往攻击。一时间，前线陷入胶着状态。刘备不得不向诸葛亮求援，这使得诸葛亮感到为难。在杨洪的建议下，说明汉中与西川唇亡齿寒的关系，诸葛亮才下决心对西川进行了彻底动员，全力支援前线。
刘备在得到诸葛亮的支援，并才能法正的奇谋，在定军山打了一场大胜仗。对这一战，根据《法正传》、《黄忠传》、《夏侯渊传》的记载，它的经过是这样的。在刘备发动进攻后，夏侯渊采取守势，让刘备一时无懈可击。在相持一段时间后，刘备采纳法正的计谋，从阳平南渡沔水，沿着山路前进，占领了定军山，并在这里安营扎寨。
由于定军山是汉中的要地，刘备占领这里直接威胁了夏侯渊的后路。夏侯渊率领军队前来争夺，中了法正反客为主之计。夏侯渊筑围与刘备对峙，以张郃守东围，自己率军守南围。刘备乘夜烧曹军围外的鹿角，先攻张郃的东围。张郃作战不利，夏侯渊分手下的军队去增援张郃。夏侯渊自己则亲自率领剩下的军队修补烧坏的鹿角。
