这个时候，一直密切关注曹军动向的法正，建议刘备向夏侯渊发动进攻。于是，刘备率黄忠对夏侯渊发动奇袭。史书记载，说夏侯渊的部下十分精锐，但是黄忠激励部下，摧锋而进，金鼓振天，欢声动谷。在黄忠的率领下，刘备的部下大败夏侯渊，阵斩了夏侯渊。
由于定军山一战的失败，使得曹军在汉中的军队陷入危亡之中。曹操率领军队赶来，已经占据战场优势的刘备自信地说，曹操虽然亲自到来，可是也无能为力了，我必然得到汉中了。果然，曹操面对固守不出的刘备，最终只得承认失败，撤出了汉中。黄忠由于此战的胜利，在刘备进位汉中王的时候，被刘备封为后将军。
夏侯渊在曹军阵营中，不是一般的将领。作为曹操最信任的亲族将领之一，作为独当一面的大将，他的死自然会给曹操带来不利的影响。这种影响的巨大，完全出乎当事人的意料之外，直接改变了三国历史的走向。
首先，夏侯渊的死，宣告了曹军在汉中的失败，造成了汉中的丢失。在夏侯渊战死后，汉中的曹军群龙无首，一度陷入混乱。在郭淮的建议下，大家推举张郃为临时主帅，抵抗刘备。虽然在张郃的率领下，曹军暂时阻止了刘备继续扩张战果，但是已经失去了战场主动权。
