平定了许都之乱之后，曹操本想亲自去汉中督战，可代郡北部乌桓又趁机造反，曹操只得令三子曹彰领兵前去平叛，曹彰领兵走后不久，宛城南阳人侯音因不满曹操税务太重聚众杀死太守起兵造反，欲与镇守荆州的关羽联合威协许都，曹操大惊，又慌忙急令镇守襄阳的曹仁出兵镇压，一切安排妥后，曹操这才亲率大军出邺城西进长安，在九月份到达长安，曹操并没有继续向汉中进军，他担心侯音与关羽会合曹仁不敌，这才坐镇长安，指挥汉中与塞北及南阳的战事。
而此时向阳平关挺进的刘备大军已兵至剑阁，刘备担心归附曹操阴平的氐王强端会过马鸣阁偷袭自己的后路，于是刘备便令陈式引五千兵马前去占领马鸣阁，以阻断强端与曹操的联系。
马鸣阁是白水之边阴平通往关中的一个山涧要塞，在剑阁的西北方向，离剑阁不远。其道路是在峭壁上架木为梁，一侧是峭壁，一侧为深谷河流，牵马经过时马都会惊得长鸣不止，因而叫马鸣阁。
陈式引兵走后，刘备进入阳平关地界，刘备听从法正的见意先去攻打阳平关西南的广石，广石与阳平关呈犄角之势，若取阳平关最好的策略就是先把广石这个犄角给他砍下。
然而出乎刘备意料的是，镇守广石的是魏国名将张合。张合在瓦口关被张飞击败后退守广石，张合也是一名久经杀场的老将，他见刘备引大军来攻，只坚守不出，日夜防范，刘备攻了多日也未攻下，倒伤亡了不少兵士，刘备一筹莫展。
再说阳平关守将夏侯渊，夏侯渊听说刘备来犯，又探听到刘备令陈式引一军去占领马鸣阁，于是夏侯渊便令徐晃引一军前去攻打马鸣阁。徐晃引一军赶到马鸣阁，但见陈式在马鸣阁要塞之上分十营把守，心中大喜。那么陈式为什么要把这五千人马分十营把守呢？这岂不兵力分散？其实这也有陈式的难处，一是马鸣阁栈道狭窄，无法立营扎寨；二是马鸣阁前后道路都在山腰上，没有宽阔的地方，再者陈式也不懂得怎样排兵布阵，他根本就没料到曹军会来的这么快，更没料到来的是大将徐晃，陈式哪里是徐晃的对手，两个人交手不到十合，陈式便拨马败走，徐晃挥军掩杀，马鸣阁道路狭窄，陈式军拥挤不得过，被杀死的、跌落山谷坠入河流的不计其数，陈式弃马而走，最后只带了几百人逃回成都。
徐晃大获全胜，随即撤回阳平关。
刘备攻打广石几十天没攻下，又听闻陈式几乎全军覆灭，刘备心恢意冷，只得撤兵去攻打阳平关，但阳平关更是难攻，至年底，阳平关依旧在夏侯渊的手中，而此时刘备的兵马损失已过半，粮草也告罄，刘备不得不急书成都，要镇守成都的诸葛亮发兵救援。
诸葛亮收到刘备的救援信后犹豫不决，发兵去救援吧，西川才取下不久，民心还未归化，担心川中有变，不救援吧，这是刘备的亲笔信，看来刘备确实遇到了困难，思量许久，诸葛亮便把功曹杨洪找来询问计策。杨洪道，“军师，汉中乃益州的咽喉之地，是益州的门户，如果汉中被曹操占领，则曹操会直接威协到我益州，益州则会不安全了，当今之事，益州的男子应当兵去前方作战，女子应在后方供应运输，以全力支持汉中之战，这样才有希望拿下汉中，不可有丝毫的犹豫。”
诸葛亮听闻后点头称是，于是诸葛亮开始调兵遣将，调运粮草，前去支援刘备。同时诸葛亮很赞赏杨洪，给刘备写信推荐杨洪为蜀郡太守，因蜀郡太守法正正与刘备在汉中作战，蜀郡太守空缺，诸葛亮这才推荐杨洪前去上任。
援军及粮草到达刘备的大营后，刘备又要想去攻打阳平关，法正献计道，“主公，阳平关固若金汤，又加夏侯渊防守严密，夏侯渊只坚守不出战，不宜攻取，我们不如放弃阳平关，南渡汉水，去取汉水之边的定军山，定军山是通往南郑的必经之路，我们占据定军山，分两路去佯攻南郑，这样夏侯渊必出关来阻挡我们，只要夏侯渊出关，我们便有机会攻取阳平关。”
刘备大喜，即刻采纳了法正的见意，大军放弃阳平关南渡汉水，占领汉水之边的定军山，在山前扎下营寨，欲前往攻打南郑。
在阳平关据守的夏侯渊听闻刘备南渡汉水占领了定军山大惊，料定刘备以定军山为据点前去攻打南郑，南郑是汉中的治所啊，是汉中的经济、文化中心，其战略地位远高于阳平关，夏侯渊害怕刘备去攻打南郑，于是令郭淮与徐晃及督军杜袭守阳平关，自己率领荡寇将军张合及益州刺史赵颙前去阻击刘备。
夏侯渊在刘备大营的前方扎下东、南两个营寨，各设鹿角以阻挡刘备。东边营寨鹿角由张合把守，南边营寨鹿角由自己把守。
刘备见夏侯渊如此扎营喜出望外，他派赵云、魏延等引两万多人马分十部去攻打张合的营寨，自己则率黄忠丶法正等少部兵马去攻夏侯渊的营寨，接连数日，张合抵挡不住，向夏侯渊求救，夏侯渊急调一半人马前去支援张合。
此时法正见夏侯渊分拨兵马去救援张合，便建议刘备停止对夏侯渊营寨的攻击。夏侯渊见刘备撤兵，忙组织几百人前去修复被刘备兵攻散的鹿角，也就在此时，法正急令黄忠率军急速杀回，黄忠一马当先，由山坡上冲下来，转眼间便冲到夏侯渊的寨前，夏侯渊还不及上马，便被黄忠一刀劈为两半，当场殒命。
刘备亲自擂鼓，号角齐鸣，全军杀进夏侯渊的营寨，将夏侯渊的兵将尽皆杀散，益州刺史赵颙也被黄忠杀死，刘备攻下夏侯渊的营寨，然后又挥军杀向张合的营寨，张合不能抵挡，落慌逃回阳平关。
夏侯渊一死，曹军震惊，徐晃、郭淮、杜袭为了稳定军心，推举荡寇将军张合统领汉中诸军，张合临危受命，一面组织力量加强对阳平关的防御，一面派人去长安飞报曹操。
刘备在取得定军山的胜利之后率军又杀向阳平关，徐晃认为阳平关兵力薄弱应在汉水之边结营以挡刘备，郭淮则不以为然，郭淮道，“如果我们在汉水边结营这是在示弱，我们不如远离汉水扎营，待刘备军渡汉水一半时我们突然对他发起攻击，这样才能击败刘备。”众将点头称是。
果然，刘备率军到达汉水之边，见曹军在远离汉水的地方扎营，没敢渡过汉水。
曹操在听到夏侯渊被斩的消息后大惊，他即刻任命曹真为征蜀护军先行去阳平关督诸军作战，随后曹操亲自统兵，从长安起兵，兵发汉中，发誓要为夏侯渊报仇雪恨！