諸葛亮深知，蜀軍此次遠征的弱點是遠離後方，糧草供應困難。同時，他也深知司馬懿正是看準了自己這一弱點，並在這一弱點做文章，設法使蜀軍斷糧自亂，然後乘機取勝。於是，諸葛亮決定將計就計，也在糧草供應上作文章、設誘餌，引司馬懿這隻“虎”離山。
首先，諸葛亮分兵屯田，與當地老百姓結合耕種，就地生產糧食，以供軍需，擺出一副打持久戰的姿態。這就等於告訴司馬懿：你不急，我也不急；若是我不急，看你急不急。果然司馬懿的長子司馬師沉不住氣了，對其父司馬懿說：“現在蜀兵以屯田作持久戰的打算，如此下去，如何是好？何不與蜀軍大戰一場，以決勝負！”司馬懿卻說：“我等奉旨堅守，不可妄動。”司馬懿口頭上這麼說，其實心裏比誰都著急。
其次，諸葛亮自繪圖樣，令工匠造木牛流馬，長途運糧，據三國演義上說這東西很好使，“宛如活者一般，上山下嶺，各盡其便。”蜀營糧草由木牛流馬源源不斷從劍閣運抵祁山大寨。司馬懿聞報大驚說道：“吾所以堅守不出者，為彼糧草不能接濟，欲待其自斃耳。今用此法，必為久遠之計，不思退矣。如之奈何？”此時司馬懿已經暴露出破壞蜀軍屯田、運糧、屯糧計劃的心情。
第三，諸葛亮開始了他的第三部計劃，引司馬懿上鉤。具體辦法是：一方麵在營外造木柵，營內挖深坑，堆幹柴，在營外周圍的山上虛搭窩鋪草營造成蜀兵分散結營，與百姓共同屯田屯糧，而大營空虛的假像，一次引誘魏軍前來劫營；另一方麵在上方穀內兩邊的山坡上虛置許多屯糧草屋，內設伏兵，同時讓軍士驅動木牛流馬，偽裝往來穀口運糧。而諸葛亮自己則離開大營，引一支軍馬在上方穀附近安營，以引誘司馬懿親領精兵來上方穀燒糧。諸葛亮把這些布置完畢，專等司馬懿這隻老虎前來送死。
司馬懿呢？也沒閑著，正在琢磨蜀軍的動靜。他見諸葛亮如此安排，就想劫燒蜀軍的糧草，雖然心切，卻又極為謹慎小心，深恐中了諸葛亮調虎離山的詭計。於是便也使了個聲東擊西、調虎離山之計來對付諸葛亮。他親領魏兵去劫蜀兵祁山大營。但卻一反過去每戰必讓主攻部隊走在前麵的慣例，讓手下的部將領兵前往，直撲蜀營，自己反而在後引援軍接應。他這樣做，一是擔心蜀營有準備，怕中了埋伏；二是他指揮魏軍劫蜀軍大營本屬佯攻，目的是調動蜀軍各營主力，甚至諸葛亮本人領軍前來營救，而他卻自領精力奇襲上方穀，燒掉蜀方的糧草。然而，司馬懿的這個調虎離山計，卻未能騙過諸葛亮。諸葛亮早料到司馬懿這一著。因而當魏軍直撲蜀軍大營時，諸葛亮隻是事先安排蜀軍四處奔走呐喊，故作聲勢，裝作各路兵馬都齊來援救的態勢，而諸葛亮卻趁司馬懿這隻“虎”已離山之機，另派精兵去奪了渭水南岸的魏營，而自己卻在上方穀等待司馬懿來“燒糧”，以便“甕中捉鱉”。司馬懿父子果然中計，見四處蜀軍都急急忙忙奔回大營救援，便趁機率親兵殺奔上方穀來。蜀將魏延依諸葛亮的安排，用詐敗的方法將司馬懿父子誘進穀中，諸葛亮早有安排，早已派兵截斷穀口。一聲令下，山穀兩旁火箭齊發，地雷突起，草房內幹柴全都著火，烈焰衝天。司馬懿驚得手足無措，下馬抱著二子大哭曰：“想不到我父子三人皆死於此處！”司馬氏父子眼看就將葬身火海，忽然狂風大作，黑雲彌漫，一場傾盆大雨澆滅了大火，救了司馬氏父子的性命。