诸葛亮对街亭失守十分痛心，追查责任，首先是马谡违背部署，造成致命的错误。诸葛亮便依法处死了马谡。马谡被处死后，诸葛亮亲自设祭，想起与马谡多年的情谊，不禁热泪盈眶，蜀军将士也被感动得个个流泪。诸葛亮认为王平在街亭曾经劝阻过马谡，在退兵的时候，又用计保全了人马，立了功，应该受奖励，就把王平提拔为参军，让他统率五部兵马。
接着，诸葛亮又上书刘禅，自请处分。
刘禅接到奏章，不知道怎么办才好。有个大臣说：“既然丞相有这个意見。就依着他吧。”刘禅就下诏把诸葛亮降级为右将军，代理丞相职务。
以后诸葛亮又曾两次率军伐魏，蜀军都取得了局部胜利。后主刘禅认为诸葛亮立了新功，便下诏恢复诸葛亮丞相职务。
公元229年，孙权正式称帝，派使臣到成都，建议和蜀汉互尊为皇帝。刘禅同意了诸葛亮以大局为重的主张，派使臣到东昊，向孙权祝贺。并订立了新的盟约，约定互不侵犯。在灭魏之后平分曹魏之地。
公元234年，诸葛亮作好充分准备，率十万人军发动了他生平中最后一次北伐。他派使者到东昊，约孙权同时发起攻势，东西配合，使魏国两面受敌。四月，诸葛亮出钭谷口，到了渭水南岸的五丈原，与司马懿相持于渭水之南。为了作长期打算。他派一部分兵士构筑营垒，准备作战；另派一部分兵士在五丈原屯田，跟当地老百姓夹杂在一起耕种。蜀军纪律严明，百姓和兵士相处得很好。
在获胜数阵之后，诸葛亮在上方谷设下埋伏，“造成木栅，营申掘下深堑。多积干染引火之物；周围山上，多用柴草虚搭窝捕，内外皆伏地霄。”用奇计将司马懿的军马诱入谷中，一声炮响，山上一齐丢下火把来，烧断谷口，山上火箭射下，地霄一齐突出，草房内干柴一起着火，火势冲天。魏兵死伤无数，司马氏三父子奔突无路，以为此番定死无疑，抱头痛哭。后来固火势过大。加上当地地势有利于局部天气的形成，突然天降骤雨，司马懿才免于一死。見此情景，诸葛亮不禁长叹一声：“天不佑蜀！”至此，司马懿挂出免战牌，坚守不出。
这时东吴军队传来消息，原来东昊军队因久攻合肥不下，损兵折将，于是撤退回国，只留下蜀汉孤军作战。诸葛亮心申焦急，百般挑战，司马懿只是不理。于是诸葛亮派人送了妇人衣服给司马懿，并附信一封说：“你身为大将，统领曹魏大军，卸不敢率军出战，一决雌雄，这与女人有何区别？我现在送来巾帼素衣，你如果知羞耻，还有点男子汉气概，就在我给你的信上批上字，约定时间决战；如果胆怯不敢出战，就把女人的头巾和素服收下。”司马懿看罢来信，心中大怒，但脸上仍然露着笑容说：“孔明把我当作女人了。”说完让收下所送之物，而且款待来使，表现得若无其事。
魏军大将见诸葛亮以巾帼女衣羞辱司马懿，不由大怒，纷纷要求与蜀兵决一雌雄。司马懿还是不为所动。诸葛亮料到司马懿的心理，司马懿也在探听诸葛亮的情况。有一次，诸葛亮派使者到魏营去挑战，司马懿挺有礼貌地接待使者，跟使者聊天，说：“你们丞相公事一定很忙吧。近来身体可好？胃口怎么样？”
使者觉得司马懿问的都是些客套话，也就老实回答说：“丞相的确很忙，军营里大小事情都要亲自抓。他起得早，睡得很晚。只是近来胃口不好，吃得很少。”
使者走了以后，司马懿就跟左右将士说：“你们看，诸葛孔明吃得少，事务又那么繁重，能支撑得长久吗？”不出司马懿所料，诸葛亮见司马药深沟高垒不出战，自己进不能战，退不甘心，英雄无用武之地，不禁郁闷致病，积劳成疾。
后主刘禅得到诸葛亮生病的消息，赶快派大臣李福到五丈原来慰问。他看到诸葛亮病势渐重，哭了起来。诸葛亮睁开眼睛，对李福说：“我懂得您想问些什么。您所要问的人，我看就是蒋琬吧。”
李福说：“丞相说的是。皇上正要我问丞相万一身子不好，由谁来继任您的工作。
那蒋琬之后，谁可以继任呢？”
诸葛亮说：“可以由费祎接替。”
李福还想再问下去，诸葛亮闭上眼睛不回答了。几天后，诸葛亮终于去世，享年54岁。蜀汉各路人马按照诸葛亮生前嘱咐，有秩序地撮退。司马懿得知诸葛亮已死，蜀军撒退的消息后，立即率军追赶上去，刚过五丈原，就遭到蜀军的埋伏。司马懿大吃一惊，赶快拨转马头，下令撤退。后来民间有笑话说：“死诸葛吓走了活仲达（司马懿的字）！”
司马懿听了也不生气，说：“我只能料到活的诸葛，怎么能料到死的呢！”后来。他又亲自跑到蜀军原来扎营的地方，现察了诸葛亮布置的阵势，赞叹悦：“诸葛孔明真是天下奇才啊！”
北伐大军回到成都后，刘禅为了表彰和纪念诸葛亮生前的品德和功绩，追谥他为忠武侯，又依照诸葛亮的遗愿，将他葬在定军山。
诸葛亮死后，继任的蒋琬等人已无法约束刘禅。因而蜀汉朝政日益腐败。尤其是公元246年蒋琬病死后，刘禅更是肆无忌惮，贪图享乐的性格如脱缰野马般自由发展起来。
蒋琬死后，费祎继任大将军，辅佐刘禅，此时的蜀汉已无能力再图北伐，因此之后的几年时间里，蜀汉与曹魏之间基本上没有什么大的战争，两国相安无事。如果费讳继续做人将军的话，蜀汉也不至于这么快就灭亡，可偏偏在公元253早春天发生的一件大事，彻底断送了蜀汉的前途。姜维俘虏带回成都的魏国降将郭修，被刘禅封为左将军。但这郭修并不领刘禅的情，几次想刺杀刘禅，都被刘禅的卫士阻拦而没有成功，郭修只得在宴会上将大将军费讳刺杀。
费讳一死，姜维继任大将军。姜维纯粹是那种聪明反被聪明误的人，他掌握军权之后所进行的每次北伐，都以失败而告终。姜维心思都放在北伐上面，而朝中又再无正直有才的大臣，宦官黄皓就乘机钻了这个空子，掌握了内政大权。北伐劳民伤财，加上朝政日益腐败，刘禅的蜀汉已经走上了黄泉路。
公元263年，魏军分三路进兵蜀汉，很快攻下汉中。姜维得知汉中失守，急忙集中力量，坚守剑阁，挡住了钟会大军。
不料，邓艾突出奇兵，越过剑阁天险，向成都进军。一路上，蜀将纷纷不战而降，魏军很快就直抵成都城下。成都无险可守，无将可战，刘禅左思右想，实无两全之策。只得难备投降邓艾。
刘禅的儿子刘湛，听说父亲准备投降邓艾，勃然大怒，对刘禅说道：“如果真的没有办法。应当父子君臣背城一战，同社稷国家一起灭亡，我们一同去见先帝。为存么要投降？”刘禅贪生怕死，拒不采纳刘湛的建议，还是投降了。司马昭对刘禅十分优待，封他为安乐县公。
刘禅作为亡国之君，受辱敌国，却怡然自得，乐不思归。有一次，司马昭大摆酒宴，请刘禅和原来蜀汉的大臣参加。宴会中间，还特地叫了一班歌女演出蜀地的歌舞。
一些蜀汉的大臣看了这些歌舞，想起了亡国的痛苦，伤心得差点儿掉下眼泪。只有刘禅咧开嘴看得挺有劲，就像在他自己的宫里一样。司马昭问刘禅说：“您还想念蜀地吗？”
刘禅乐呵呵地回答说：“这儿挺快活，我不想念蜀地了。”
郤正在旁边听了，觉得太不像话。回到刘禅的府里，他说：“您不该这样回答晋王。”刘禅说：“依你的意思该怎么说呢？”
郤正说：“以后如果晋王再问起您，您应该流着眼泪说：我祖上的坟墓都在蜀地。我心里很难过，没有一天不想那边。这样说，也许晋王还会放我们回去。”
刘禅点点头说：“你说得很对，我记住就是了。”后来，司马昭果然又问起刘禅，说：“我们这几待您不错，您还想念蜀地吗？”刘禅想起郤正的话，就把郤正教他的话原原本本背了一遍。他竭力装出悲伤的样子，但是挤不出眼泪，只好闭上眼睛。
司马昭看了他这个模样，心里早明白了一大半，笑着说：“这话好像是郤正说的啊！”刘禅吃惊地睁开眼睛，傻里傻气地望着司马昭说：“对，对，正是郤正教我的。”司马昭不由得笑了，左右侍从也忍不住笑出声来。司马昭这才看清楚刘禅的确是个糊涂人。不会对自己造成威胁，就没有想杀害他。
刘禅在洛阳宫里悠哉游哉，波澜不惊地生活着。公元271年，刘禅在魏国过了将近十年寄人篱下、形同囚徒的屈辱生活之后，死于洛阳，终年66岁。