公元234年，諸葛亮兵分五路第六次伐魏。魏明帝聞報，任命司馬懿為大都督，領兵至渭水之濱迎戰。諸葛亮與司馬懿都知道對方兵法嫻熟，足智多謀，不好對付，於是戰前各自都作了周密部署，嚴陣以待。
諸葛亮在祁山選擇有利地形，分設左、右、前、後、中5個大營，並從斜穀到劍閣一線接連紮下14個大營，分屯軍馬，前後接應，以防不測。司馬懿則屯大軍於渭水之北，同時在渭水上架起９座浮橋，命先鋒夏侯霸、夏侯威領兵5萬渡河至渭水南岸紮營，又在大營後方的東原築城駐軍，進可攻，退可守，穩紮穩打，務使魏軍立於不敗之地。
經過兩次規模不大的交鋒，雙方互有勝負。此後魏軍便深溝高壘，堅守不出。蜀軍勞師遠來，糧草供應很困難，因而利於速戰；魏軍以逸待勞，利於堅守。諸葛亮決定誘敵出戰，調虎離山，速戰速決。司馬懿老謀深算，素以沉著、謹慎、穩重著稱，不理會那些急於求功的部將鼓噪、攻擊。
諸葛亮便將計就計，決定在糧草供給問題上設誘餌，以此引司馬懿這隻“虎”離山。諸葛亮采取的措施之一是分兵屯田，與當地老百姓結合就地生產糧食，以供軍需，擺出一副作持久戰的架勢。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，如何是了？何不約孔明大戰一場，以決雌雄。”司馬懿心裏也很著急。諸葛亮的另一個措施是令工匠造木牛流馬，長途運糧。蜀營糧草由木牛流馬源源不斷從劍閣運抵祁山大寨。
諸葛亮進一步引司馬懿上鉤。他一方麵讓士兵在大營外造木柵，營內掘深坑，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象，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。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。
司馬懿燒糧心切，但又極為謹慎小心，深恐中了諸葛亮調虎離山的詭計，於是也使了個調虎離山計來應戰。他親領魏兵佯攻蜀兵祁山大營，目的是調動蜀軍各營主力，甚至諸葛亮本人領軍前來營救，而他卻自領精兵奇襲上方穀，燒掉蜀方的糧草。諸葛亮早料到這一招，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，虛張聲勢，裝作各路兵馬都齊來援救的態勢，而諸葛亮卻趁司馬懿離開之機，另派一支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。
司馬懿果然中計。他見四處蜀軍都急急忙忙奔向大營救援，便趁機急領司馬師、司馬昭及一支親兵殺奔上方穀來。蜀將魏延依諸葛亮的安排，用詐敗的方法誘司馬氏父子進入穀中，截斷穀口。一時山穀兩旁火箭齊發，地雷突起，草房內幹柴全都著火，烈焰衝天。司馬氏父子眼看就將葬身火海。虧得突來一場傾盆大雨，司馬氏父子及少數親兵才免於死命。
司馬懿原想用調虎離山計燒掉蜀軍的糧草，想不到卻反而中了諸葛亮的調虎離山計。