蜀汉建兴三年春天，突传来魏文帝曹丕大举征吴的消息。这显然是诸葛亮和孙权的战略所产生的效果。
魏、吴两国陷入军事纠纷，蜀汉北方和东方的防务压力自然减轻了不少。诸葛亮认为这是彻底解决南中问题的最佳时机，因此，他开始编组军队，准备亲自南征。
丞相长史兼任司盐校尉王连进谏道：“南蛮乃不毛之地，疫疠之乡，不宜以一国宰相之尊前往，万一有任何差错，岂不太冒险了些！”
王连字文仪，南阳人，刘璋执政时入蜀，被任为梓潼令。刘备入蜀时，王连闭关坚守，刘备对他的负责态度和气节颇为欣赏。平定蜀中后，仍重用之，治理之郡，成绩斐然。王连除长于行政外，更长于财政，因而受诸葛亮提拔，主管四川井盐的经营，颇有成效。终其一生，虽换过不少官职，但似乎均和财政有关。诸葛亮重用他为丞相长史（机要谋士），仍是负责财政规划。
这么一位深受信任的幕僚的建议，相信诸葛亮不可能轻忽。更何况，王连的谏言中，必有诸葛亮一向最重视的军粮及财政问题吧！
《三国志》中记载，诸葛亮对王连的建议，的确相当慎重地考虑了，他也评估过派遣大将代替他远征的可能性。不过他认为这场战争，最主要的是政治而非军事。蜀汉中固有不少能征善战的猛将，但政治的器量则大为不足，如要彻底解决问题，非得亲自出征不可。
但王连不是容易打发的，他的谏言有充分的理由，语词非常恳切，因此诸葛亮深受感动，一再思考研究。史书上记载，由于王连的谏言，的确使诸葛亮驻留了相当长的一段时间。
直到三月，诸葛亮才决心辞别后主刘禅，亲自准备南征。
他先下令汉中太守魏延加强北方防务，严备曹魏的蠢动。再度调动李严，负责东边的防卫，并注意魏吴间军事冲突的进展，随时掌握最详细的军情。丞相长史向朗则留守成都，调动军饷，以支援前方战线。
南征大军的编组如下：
总司令：丞相诸葛亮
参谋长：丞相长史杨仪
东路军司令：门下督马忠
中路军司令：庲降都督李恢
西路军司令：诸葛亮自领
主要作战计划如下：
马忠大军由川南僰道，直趋牂牁，进攻朱褒的叛军。李恢大军由平夷进攻益州郡，直袭雍闿和孟获的大本营。原犍为太守王士改任益州郡太守，协助李恢的军事攻击行动。诸葛亮自己亲率主力部队，由成都出发直抵安上，会同驻军安上的越隽太守龚禄军队，由安上取水路入越隽。最后三路兵马约同会合于益州郡之滇池。
这次的军事行动，虽由诸葛亮亲自领军，但动用的将领和兵力均不算大。由于主要的强敌在北面及东面，独当一面的将领必须在这些地方布防。况且成都驻守的工作也非常重要，因此像蒋琬、董允、费祎等重要亲信，都必须留在成都应变。也就是说这场战争的规模，从一开始规划似乎便称不上大。
诚如王连的谏言，只要派一员大将即可处理这件战事了，何必动用一国之尊的丞相前往冒险。从军事上而言，这论点完全正确，诸葛亮自己心中也明白，的确有点“杀鸡用牛刀”之嫌。但诸葛亮的着眼点放在政治层面，要解决南中问题，不在有无能力以武力镇压，军事只能用来治标，要治本只有靠政治力量。
但南中的问题相当复杂，冰冻三尺非一日之寒，不彻底解决必成为永远的后顾之忧，根本不可能全力对外。
何况如果没有南中地区的协助，蜀汉也没有实力和曹魏与东吴长期对抗，换句话说，南中叛乱事件处理的成败，关乎蜀汉长期的经营。
“政治”层面的处理在“器量”和“权力”上，若事事都需请示，很难机动地拟出应变策略。“器量”不够，则无法透视问题，或缺乏长期规划眼光，南中问题将无法一次解决，反而只是在浪费时间。
三分鼎立之时，国际局势瞬息万变，不可能有太多时间和机会。处理南中问题，不但要快，而且要彻底，除了诸葛亮亲临第一线外，谁也没有办法扛起这份责任。基于这些理由，诸葛亮不得不亲自出征。
就在这个关键时刻，谏阻诸葛亮南征的丞相长史王连去世。诸葛亮失掉了这位勇于直言的左右手，非常的伤心，不得已之下，乃以荆州襄阳时代的老干部向朗继任。妥善交代后，诸葛亮便辞别后主，率军出发。
后主下诏赐诸葛亮金制铁钺一具，有顶盖之国用指挥车一台，前后防卫虎贲六十余人，作为受皇命出征的象征。文武百官自然也前往送行。丞相府主任军事参谋马谡，曾任越隽太守，对南中情势认识颇深，特别在其兄长马良去世后，诸葛亮对马谡提携有加，因此双方关系非常亲密。
当天，马谡送诸葛亮的南征大军出发，直到数十里外，仍依依不舍，似乎有话要说。
诸葛亮便亲切地问道：“幼常（马谡字），这几年来我们常相互交换意见，承蒙多次提供有意义的谏言，对这次南征的军事行动，你有什么想法，请坦白告知吧！”
马谡表示：“南方的少数民族，一向仗恃地处偏远，又有险阻可守，长久以来经常不服从朝廷的管辖。即使今天用大军镇服了他们，军队一撤退，难保他们不再叛乱。这次远征行动就算成功，但他日丞相举兵北伐，和强敌曹魏相对抗时，南方这些蛮族，只要探知我们兵力分散，没有实力对抗他们，又会很快反叛的，这样下去，问题永远解决不了。如果硬要将他们赶尽杀绝，以除后患，不是仁者王师应有的作为，且在短时期内也不可能做到，相信这一定不是丞相的本意。依我看来，用兵之道，攻心为上，攻城为下；心战为上，兵战为下。请丞相明察，愿早服南人之心，收长治久安之效。”
这番话正合乎诸葛亮本意，不但采纳为这次南征的主要精神，而且对这位“善论军计”的马谡更是欣赏有加。难怪在日后的北伐行动中，要破格提拔、赋予重任了。
进攻牂牁的马忠大军，由今天的贵州省遵义市往南讨伐朱褒的叛军。也许由于早先常房事件中，诸葛亮的安抚政策生效，牂牁一带的部族几乎全部反正，朱褒不战而走。马忠依照诸葛亮既定方针，施惠于当地住民，重新展开安抚的工作。
李恢进攻益州郡的工作相当顺利，今云南昆明一带的蛮族反叛军，也很快地安定了下来。
主要的战场自然在诸葛亮的西路大军方面。诸葛亮由宜宾渡过长江，经过安上，由西进入越隽郡。
在大军进逼下，原本包围永昌的夷王高定，立刻撤军，并在旄牛、定筰、卑水一带，筑土垒布防。
诸葛亮进军到卑水附近，下令据险而守，暂时不发动战争，只在精神上给高定施加压力。
依诸葛亮的战术，是希望高定害怕之下，而将所有叛军集结到这里，便可以进行会战，一并讨之。
高定果然中计，他不但全力集结自己的部落，并且派人紧急告知雍闿和孟获，立刻派兵前来驰援。
当雍闿准备出兵时，便接到朱褒兵败、蜀汉军队占领牂牁的消息，且益州郡方面大多已向李恢军投诚了。
雍闿认为情况严重，便暂时婉拒高定求援，和孟获等先行全力加强益州郡方面的防务后，再整军从滇东前往援助高定。
但因为雍闿迟迟不发兵，使高定对他深感疑虑，尤其是高定属下的部落酋长对雍闿大为愤怒。因此当雍闿到达前线时，反而立刻被高定属下袭杀了。
雍闿死后，其部众也马上和高定闹翻，并由孟获率领，向南逃亡至益州郡。
眼见叛军陷入分裂，诸葛亮立即出兵，攻击高定的土垒。由于蛮族兵力已削弱，立刻兵败如山倒。蜀汉军乘势攻破高定大本营，俘虏了高定的妻子。
诸葛亮本有意停止攻击并派人劝服高定投降，想不到高定恼羞成怒，反而集结了二千多名敢死队，主动袭击诸葛亮的主力部队。诸葛亮大怒下，发动歼灭战，将高定的军队击溃，高定当场战死，越隽郡至此被完全被收复。
孟获率领的雍闿余众，退回益州郡，再度结合对汉民族长年仇视的南方部落，准备和诸葛亮的南征大军作最后的对抗。
中路的李恢大军，本已由平夷进入益州郡，包围着雍闿和孟获的巢穴。想不到孟获却率残军退回益州郡，反而在滇东和黔西地带，由南北双方夹击李恢的军队。
这时候，李恢不但处于敌众我寡的劣势下，而且与诸葛亮大军间的联系也被切断了，情势非常的危急。
李恢急中生智，便利用他也是南中地方人氏的关系，假意对叛军表示：“蜀汉之军，官粮已尽，即将退回北方。我因离乡已久，想落叶归根，与大家共谋大计。为表现我的诚意，特别把这些机密告诉大家啊！”
李恢这一缓兵计相当有效，益州郡的蛮族因而放松了包围的压力。
李恢见敌人松懈，立刻亲率敢死队袭击，反而击溃敌军的主力，突围而出，直至盘江，东接牂牁，和马忠的东路大军联系上，共同防御益州郡的蛮族主力。
一方面，诸葛亮由于和李恢失去联系，深恐中路军陷于孤立，亦于当年五月，挥师渡过泸水（金沙江），由后追击孟获的军队。
获知诸葛亮主力部队已进入泸水南岸，孟获立刻再率军南撤，使诸葛亮军队顺利地在滇池附近，和马忠与李恢的东、中路大军会师。
当初如果李恢守不住益州郡北方，或者遭到歼灭，必使蜀汉南征大军无法会师，不但不能集结足够的作战力量，反而会增加叛军声势，造成不可收拾的后果。所以《三国志》上记载：“南土平定，以李恢军功居多。”
向南撤退的孟获军，遭到李恢军反击，只好再掉过头来面对诸葛亮的主力部队。
双方大军对峙于盘江上游，展开决战，孟获自然不是诸葛亮的对手，在一次决战中，兵败被生擒。
这一仗原本意味着征南战事完全结束，但诸葛亮却不这样想。他认为“军事”虽胜利，但“政治”却不见得已取得优势，赢了力，不见得赢了心。他想起马谡“攻心为上”的建议，决定赢得更深、更远，以彻底解决“南人叛乱”问题的根本。