就在劉備與孫權對陣江邊的時候，曹操親率十萬大軍征討漢中。在第二章我們介紹過，曹操奪漢中的過程很戲劇化。曹軍夜行迷路，誤打誤撞跑到張魯手下張衛的軍營，驚散張衛守軍，奪下陽平關，攻占了漢中。
攻占漢中以後，曹操面對的就是益州劉備了。自從長坂坡一戰，多年過去了，這個老對手不僅沒有走上窮途末路，反而越混越好了，從中南跑到西南，擁有了屬於自己的地盤。當初劉備四處流浪的時候，曹操就稱他英雄，現在劉備據有刑州、益州，曹操對他當是更加刮目相看了。
是繼續進發攻占西蜀，還是就此退兵呢？曹操猶豫不決。曹操當時手下兩個最重要的謀士司馬懿和劉曄都勸說曹操討伐西蜀。司馬懿對曹操說，劉備以詐術取得西蜀，西蜀人心還沒有歸附，他又在爭奪江陵，這正是奪得西蜀的好機會。司馬懿還說了一句有名的話：“聖人不能違時，亦不失時矣。”
然而在這個機會面前，曹操最終選擇了放棄。他沉吟半晌，也說了一句有名的話：“人苦無足，既得隴右，复欲得蜀。”或許漢中得來的太僥倖了，讓曹操想到七年前的教訓，輕易拿下襄樊，卻在隨後的進攻中遭遇了一生中最為慘痛的赤壁之戰。這時候，曹操繼續向前邁一小步就很可能成就大業。然而由於心中有顧慮，朝中有憂逼，曹操再無一日一夜奔襲三百里的銳氣了。
七日後，有投降的蜀人說，蜀中聽說漢中門戶被曹操打開，“一日數十驚”。曹操這才知道，蜀中原來已經亂成一片，後悔莫及，又不甘心地問劉曄：“今尚可擊不？”劉曄回答：“今已小定，未可擊也。”
既然西蜀已經不能攻打，曹操就留下夏侯淵、張郃和徐晃守衛漢中，自己引兵北還。
劉備率兵趕來的時候，曹操已經離開漢中。法正看出其中的玄機，他向劉備獻策說，曹操一舉而降張魯、定漢中，卻不順勢攻占巴蜀，這不是他能力不足，而是他朝廷內部有憂逼。現在關中守將夏侯淵、張郃能力不足，我們率兵攻打，一定能夠攻克。
漢中是西蜀的大門，這道門由別人把守，西蜀早晚都不得安寧，再加上法正把形勢分析得這麼透徹，劉備就下了攻打漢中的決心。
公元215年，張郃率兵攻略巴西、巴東兩郡，打算把當地百姓遷往漢中，劉備就派張飛抗擊張郃。兩軍在八蒙遭遇，張飛一邊堅守陣地，一邊分出萬餘精兵，出其不意地從小路突襲張郃。張郃首尾無法相顧，被打得丟盔棄甲，只帶了十餘人逃出重圍。
明朝時，人們在四川流江縣發現了一處摩崖石刻，上書二十二字銘文：“漢將軍飛，率精卒萬人，大破賊首張郃於八蒙，立馬勒銘。”這處銘文被人稱為《張飛立馬銘》，張飛擅長書畫，這銘文當是出自他的手筆。
這是一場關鍵的勝利，因為不僅打得曹軍龜縮漢中，只求自保，還堅定了劉備攻打漢中的信心。 218年，劉備開始了他一生中最偉大的一場戰爭，他留諸葛亮駐守成都，自己親率法正、黃忠、魏延等大將向漢中進發。
劉備沒有一上來就硬拼猛打，他先派張飛、吳蘭等人到武都，攻擊漢中的側翼。漢中側翼由曹洪守衛，張飛使了個計，兵分兩路，揚言要襲擊曹洪軍的後路，當初就是這樣打敗張郃的。但曹洪沒上當，他沒有分兵，集中兵力迎戰張、吳。張飛、吳蘭不敵，吳蘭逃到少數民族部落，後被殺害，張飛也被迫撤離武都。
側擊失敗後，劉備就親率大軍攻擊漢中的門戶陽平關。當初曹軍就是在這里白白撿了個勝仗，進入漢中的。但劉備沒有曹操的幸運，夏侯惇和張郃也不是張衛，他們倆親自率領重兵把守在這裡。劉備選了萬餘精兵輪番進攻，卻沒有絲毫進展。
曹劉雙方就這樣在陽平關對峙著，不覺間一年的時間過去了。三國時代的戰爭較少急戰，都是這種長時間對峙的陣地戰，沒有耐力的人是撐不了的。
公元218年，劉備使出了分兵之計，派陳式攻擊陽平北面的馬鳴閣道，卻遭到徐晃的截擊，損失慘重。
這一來，劉備就陷入了極大的困境中：久攻不下人困馬乏，同時兵力損失也很大。但劉備已經無路可退，當下之計，必須堅持到底，於是就寫信讓諸葛亮徵調留守部隊增援漢中。此時益州的後備力量已經全被抽空，諸葛亮哪裡還有兵可派啊。他便去找楊洪商量，楊洪說，漢中是西蜀的咽喉，如果漢中拿不下，曹軍必會趁機反攻西蜀，這是家門之禍。哪怕讓所有的男人都去戰鬥，所有的女人都去運軍需，也得死戰到底。
諸葛亮於是臨時徵兵，增援漢中，蜀中但凡走得動路的人都被發動起來，加入了這場悲壯的門戶爭奪戰。劉備也打紅了眼，冒著如雨的箭矢親臨一線，誰勸也不下去。法正見狀，也不再勸，自己跑到劉備前面為他擋箭。劉備一見，忙讓法正退下，法正卻拒絕道，明公您都親自擋箭，何況小人我？劉備只好說，好吧孝直，我們一起退下吧。可見，劉備並不是只會哭只會逃，他的體內也蘊藏著英雄的血性和不怕死的精神。如果不是這樣的人，又怎麼能在群雄中脫穎而出？
正面攻打依然沒有任何進展，必須變換策略。法正提出，要想辦法把敵人引出來，然後再痛下殺手，攻敵人之必救。公元219年，劉備帶領主力部隊悄悄地渡過漢水支流，向漢中的西面門戶定軍山進發，出人意料地攻下了守備薄弱的定軍山。漢中的門戶終於被劉備撬開了一條縫，戰爭的主動權落到劉備手中。
曹軍這邊急了，趕忙在漢水南岸和定軍山東側修建營寨，以擋住劉備北上的步伐。劉備夜裡發動突襲，火燒曹營。夏侯惇的弟弟夏侯淵率輕騎前往救援，劉備早料到這一步，派黃忠在半路伏擊夏侯淵。夏侯淵始料不及，被殺死於亂軍之中，部隊也被擊潰。劉備乘勝追擊，佔據了漢中西部各個要地。
曹軍吃了大虧，曹操聞知急忙親自率兵趕赴陽平關。劉備此時據有要地，確知勝券在握，便豪情萬丈地說：“曹公雖來，無能為也，我必有漢川矣。”從當初的逢曹必敗，到現在的豪言壯語，世事輪迴，江山易主。
劉備對付曹操其實只有一招，就是和當初曹兵一樣，佔據地利，堅守不出。此地本就易守難攻，再加上曹軍勞師襲遠，無法持久，劉備的信心不是空穴來風。
果然，堅持一個月後，曹操這邊就軍糧匱乏人心渙散了。某天晚上，曹操將當天的查哨暗號定為“雞肋”。不久，他就放棄了這塊“雞肋”，引兵回朝。至此，漢中盡歸劉備。
荊州是藉來的，益州是詐來的，唯有漢中是劉備冒著箭雨硬生生地打來的，所以漢中之戰是劉備一生中最光輝的一次戰役。奪得漢中後，劉備志得意滿，當仁不讓地自稱為“漢中王”，這是他一生中最輝煌的時刻，事業的巔峰時期。稍後不久，他的兄弟關羽在荊州也立下戰功，一時威震華夏。
在戰爭中，一方的勝利既是己方努力的結果，也是對方失策拱手奉送機會的結果。曹操如果在佔有漢中後得隴望蜀，拿下一日十驚、惶惶不安的西蜀，令劉備失去容身之地，天下也許不會出現三分的局面。然而曹操錯誤地吸取了赤壁之戰的教訓，喪失了一舉滅蜀的機會。吸取經驗教訓的態度是對的，然而用刻舟求劍的方式來吸取就是錯誤的。過去的經驗運用得當是助益，運用不當就是羈絆，這中間的關鍵就是能否客觀地看清楚當時的現實。