征服南中，是诸葛亮整个军事战略计划的一部分，他的最终目标并非偏安一隅，而是要北伐中原。征服南中的第二年，诸葛亮抓住孙吴政权两次向曹魏用兵之机，决定挥师北伐，以完成先帝刘备之遗志，了却他自己的平生宏愿。在用兵前，诸葛亮非常慎重地向皇帝刘禅上了一道奏章，申述出兵中原之大义，此奏章即著名的《出师表》。
《出师表》中诸葛亮一番陈词，慷慨而情深，大义而忠烈，既为报知遇之恩，也是尽为臣之责。随即诸葛亮又下了一道讨伐曹魏的宣言，进一步使北伐中原的行动出师有名，得到全国人民的支持。
一切准备就绪，诸葛亮亲统20万步骑兵向北进发。大军抵达陕西与四川交界的阳平关后，诸葛亮决定不直接从陕南出兵攻取咸阳等地，而是迂回用兵，先取陇西，以形成对曹军西线的威势，再从西向东全线出击。当诸葛亮的军队西出祁山、突然进至陇西地区时，驻守魏军毫无防范，纷纷溃败投降。诸葛亮很快就占领了南安、天水和安定数郡，从南至北，清除了陇西的魏军，并派兵进驻街亭，以扼守陕西至关中的咽喉要道。
此时魏国开国皇帝曹丕已病死，太子曹睿即位。他闻知蜀军已出陇西，亲率大军坐镇，派司马懿帅兵直奔祁山。
诸葛亮在祁山大寨中闻知司马懿统领兵而来，急忙升帐议事。
诸葛亮道：“司马懿此来，必定先取街亭，街亭是汉中的咽喉，街亭一失，粮道即断，陇西一境不得安宁，谁能引兵担此重任？”
参军马谡道：“卑职愿往。”
蜀帝刘备在世时曾对诸葛亮说：“马谡言过其实，不可大用。”诸葛亮想起刘备的话，心中有些犹豫，便说：“街亭虽小，但关系重大。此地一无城郭，二无险阻，守之不易，一旦有失，我军就危险了。”
马谡不以为然，说：“我自幼熟读兵书，难道连一个小小的街亭都守不了吗？”又说：“我愿立下军令奖，如有差失，以全家性命担保！”
诸葛亮见马谡胸有成竹，于是让马谡写下军令状，拨给马谡二万五千精兵，又派上将王平做马谡的副手，并嘱咐王平：“我知你平生谨慎，才将如此重任委托给你。下寨时一定要立于要道之处，以免魏军偷袭。
马谡和王平引兵走后，诸葛亮还是不放心，又对将军高翔说：“街亭上有一城，名为柳城，可以屯兵扎寨，今给你一万兵，如街亭有失，可率兵增援。”高翔接令，领兵而去。
马谡和王平来到街亭，看过地形后，王平建议在五路总口下寨，马谡却执意要在路口旁的一座小山上安寨。王平说：“在五路总口下寨，筑起城垣，魏军即使有十万人马也不能逾越，如果在山上安寨，魏军将山包围，怎么办？”马谡笑道：“兵法上说：居高临下，势如破竹，到时候定使魏军片甲不存！”王平又劝道：“万一魏军断了山上水源，我军岂不是不战自乱？”马谡道：“兵法上说：置之死地而后生。魏军断我水源，我军死战，以一当十，不怕魏军不败！”于是，不听王平劝告，传令上山下寨。王平无奈，只好率五千人马在山西立一小寨，与马谡的大寨形成犄角之势，以便增援。
司马懿兵抵街亭，见马谡下寨在山上，不由仰天大笑，道：“孔明用这样一个庸才，真是老天助我啊！”他一面派大将张合率兵挡住王平，一面派人断绝了山上的饮水，随后将小山团团围住。蜀军在山上望见魏军漫山遍野、队伍威严，人人心中惶恐不安。马谡下令向山下发起攻击，蜀军将士竟无人敢下山。不久，山上饮水点滴皆无，蜀军将士更加惶恐不安；司马懿下令放火烧山，蜀军一片混乱。马谡眼见守不住小山，拼死冲下山，杀开一条血路，向山西逃奔，幸得王平、高翔以及前来增援的大将魏延的救助，方才得以逃脱。
街亭一失，魏军长驱直入，连诸葛亮也来不及后撤，被困西城县城之中，被迫上演了一场“空城计”。