为完成蜀国统一大业，孔明六出祁山。魏兵连败，孔明心中甚喜。这一日，忽报魏主曹睿亲自出征，魏国老奸巨滑的丞相司马懿复出。孔明大惊，便写信给魏国投诚的部将孟达，让他小心提防司马懿。
司马懿得皇帝宣召，正要起兵，有人密报说孟达要反叛。司马懿见事急，便下令军队一天赶两天的路去新城，又让参军梁畿先到新城去稳住孟达。孟达对司马懿没防备，与金城太守申仪、上庸太守申耽约定同时举事。申仪、申耽假装同意，不料当司马懿军队兵临城下时，申仪、申耽立即骗开了城门，引进司马懿的军队，孟达也被申耽刺死。司马懿事后才向曹睿报告平息孟达之事。曹睿不仅不怪罪他，反赐他金钺斧一对，允许他以后遇急事可先斩后奏。
孔明知司马懿必攻取街亭，便选将把守。马谡自告奋勇前去，孔明说：“街亭地方虽然小，关系却十分重大，如果把街亭丢掉，我们就会全军溃败。司马懿不是一般的人，先锋张颌更是有名的大将，你恐怕不是他们的对手。”马谡说：“别说他们二人，就是曹睿亲自来又有什么可怕的！街亭若有差错，丞相就处死我的全家！”孔明说：“这样重要的事，可不能开玩笑。”马谡说：“我愿意立军令状。”
马谡写完军令状后，孔明说：“给你二万五千精兵，再派一员上将和你一起去。”孔明把王平叫来，吩咐他说：“你要记住，营寨应该安在重要路口，使敌军不能偷过。安下营寨，画好图本送来给我看看。遇到事情，你们两人要商量着办，千万不可大意！”二人走后孔明还不放心，又派高翔、魏延领兵一万随后支援。
到了街亭，二人先看了地势。马谡笑着说：“丞相太过细心了！这么一个偏僻的地方，魏兵怎么会来呢？”王平说：“我跟随丞相打了许多次仗，每到一处，丞相都细心指教我。现在这座山，明明是个不能坚守的地方。如果魏兵从四面围住，截断水道，军士喝不上水，那么不用敌人打，我们自己就先败了。”
马谡说：“你不懂！兵书上说了，‘置之死地而后生’，如果魏兵截断水道，我军没有水喝，眼看渴死了，那还不拼命杀敌吗？”王平说：“如果您一定要在山上扎营，请给我一些兵马，我到山的西边扎一座小寨，如果魏兵来了，可以互相救应。”王平扎下营寨后画成图本派人连夜给孔明送去了。
司马懿探听到了街亭的虚实，就用兵围住马谡，张颌包围了王平，断了山上水源。蜀军在山上，见魏军旌旗鲜明，队伍严整，把山重重叠叠地围起来了，吓得心惊胆战。马谡把手中红旗摇了几遍，将领们你推我，我推你，谁也不敢往下冲。马谡气得亲自杀了两员将领，军士们害怕了，才向山下冲去。可是冲到半路，见魏兵动也不动，吓得又退上山去。马谡没有办法了，只得叫军士守住营寨，等待援兵。蜀兵在山上被困了一天多，喝不上水，做不上饭，便乱了起来。半夜时候，已经有蜀兵打开寨门，下山向魏兵投降了。马谡一见，知道守不住了，就率领余下的兵将杀开条路逃跑了。
孔明接到王平的图本，大惊失色，拍着桌子说：“大事全完了，这是我的过错！”忙令众将快撤。忽报司马懿领兵十五万来攻西城，众官员吓得脸色都变了。孔明笑了笑说：“不必惊慌，我早埋伏下十万雄兵在这里等候司马懿。”然后向众官吩咐，“把四面城门打开，每一道门用二十名军士扮作百姓打扫街道。如果魏兵来到，都不要慌张，我自有退敌办法。”
司马懿的大军赶到西城，只见孔明正在城楼上焚香弹琴，两边站了两个童子，神情自若。司马懿忙叫大军停下来，自己打马奔到城下，见孔明正满脸笑容地弹着琴。城门内外，有二十多个百姓正低头清扫道路，好像什么事情也没发生。司马懿知道孔明一生谨慎，从不做冒险的事，怕中了埋伏，便引兵退走了。后来当他知道西城是一座空城，长叹了口气说：“我真是不如孔明啊！”
孔明回到汉中，责备马谡说：“我一再叮嘱你，说街亭关系重大，叫你遇事和王平商量着办，他的话，你怎么一句也不听？现在全军败退，想挽救也挽救不了，都是你的过失！你犯了军法，我不杀你，别人也不会心服。你死以后，你的家属我会按月供给粮米的，你不用挂心。”说罢不顾其他将领求情，坚持斩了马谡。孔明想起刘备讲过马谡不能重用的话，百感交集，悔恨地痛哭起来。
孔明打了败仗，上表奏请自降三级。刘禅只得下诏贬孔明为右将军，代理丞相职务，仍旧统领军马。