駐紮漢中的一年裡，除了整軍訓練之外，孔明對所用兵器也進行了改善。
為了提高騎兵的突擊能力與進攻速度，他重新調整了侍衛騎兵與攻擊騎兵，將馬術高超的將校配屬各部；各支人馬中的弓弩手向來不受重視，現在孔明也將他們集中組成一支部隊，配上他獨創的高殺傷力新式兵器「連弩」。
這種孔明獨創的高殺傷力「連弩」，用的是長約八寸的鐵鋒短箭，擊發一次，能夠同時射出十支箭矢。
新式武器中還有一種大連弩，又稱飛槍弦，發射時須五人合力，才可拉開弩弦，射出之飛槍可以穿透盔甲。除此之外，還有一種發射石彈的石弩。士兵護身用的頭盔鎧甲，也都進行了改良。
孔明獨創的兵器，有無數傳至後世，然而最受後人尊崇的，還是他的用兵之法。除了知名的八陣法之外，他對孫武、吳起的兵法及《六韜》等傳世的兵法，也賦予了許多新意，對後世戰爭產生了劃時代的影響。在輜重運輸上，開始使用被稱為木牛流馬的特殊車輛。
言歸正傳，且說郝昭憑著區區三千餘兵，扼守在陳倉小城裡，被裝備精良的蜀國大軍圍住，每日都在苦戰。
陳倉城之所以遲遲未被蜀軍攻破，皆因主將郝昭赤膽忠心，矢志不渝。正所謂強將手下無弱兵，三千守城將士在他身先士卒的表率之下，一直在殊死抵抗。
「如果等到魏國援軍到來，攻城將更為艱難。」孔明指揮全軍，發起了總攻。
蜀軍首次動用了雲梯、衝車這兩種新兵器。
「雲梯」意為「攀雲之梯」，即極長的梯子。梯子周圍用木板遮住，士兵立於雲梯上，可窺見城中動靜，並可發射連弩、石弩，待打掉敵軍士氣之後，再從上面伸出無數短梯，如同在空中架起了橋，士兵可從短梯上攀爬而過，放下軟索，攻入城內。
「衝車」，是一種可自由靈活推動的車輛，車上帶有起重機般的吊鉤。由三名士兵轉動裝在車上的齒輪，可用繩索將地面的各種武器輸送到雲梯上。
眼見數百雲梯、衝車從四面八方圍向城牆，郝昭立即命士兵準備火箭，隨著一陣鼓聲，陳倉城上火箭齊發，守城魏兵同時擲出許多油壺。
雲梯與衝車霎時間燃起熊熊烈火，梯上蜀軍士兵多被燒死，慘不忍睹。
孔明見雲梯衝車被破，隨即下令：「運土填平城壕！」
士兵不分晝夜掘土填壕，城內魏軍趁此也築高了城牆。
「如此看來，只能從地下進攻了。」
孔明又令士兵挖掘地道，欲從地底進入城中。郝昭發覺蜀軍的企圖之後，也令手下在城內沿城挖了一條壕坑，然後將水引入壕中。
蜀軍的地道進攻又告失敗，孔明雖然身經百戰，卻從未遇到過如此棘手的勁敵。
「快二十天了！」他望著久攻不下的陳倉小城，正在兀自嗟嘆，前方又有快馬送來急報：「魏軍先鋒王雙，正向陳倉城逼近。」
孔明聞報，扼腕頓足，「敵人援軍來得好快！謝雄！謝雄！你速去阻擊魏國援軍！」
隨即又點龔起為其副將，各撥三千兵馬，令二人去迎擊魏將王雙。同時將大軍後撤二十里，以防郝昭乘勢出城來攻。
孔明在二十里外重新紮營，自穩陣腳，但一直擔心的事終於還是發生了。接二連三的戰報，無不顯示戰場局勢越來越糟。
最為嚴重的是，不久前剛派出去阻擊魏國援軍的人馬，此刻已見敗兵逃回，他們惶恐地訴說著戰場上的遭遇：「我軍大將謝雄剛一上陣，不過三個回合，便被敵將王雙斬於馬下。副將龔起前來增援，剛一交手，也被一刀斬成兩段。魏將王雙武藝超群，所向披靡，無人能擋。」
孔明一聽大驚，命令廖化、王平、張嶷三人再領人馬前去阻截。
「事不宜遲，若待王雙援軍與城中人馬匯為一處，我軍再難取勝。」
魏國援軍正在趕來救助陳倉城，先鋒王雙不顧酷寒與險阻，率領前陣日夜兼程趕來。
派去阻擊的蜀軍兵馬，第一陣謝雄、龔起已被其斬殺；第二陣的廖化、王平所部，面對蜂擁而來的魏國援軍，也被沖得落花流水。
亂軍之中，張嶷被王雙緊緊追趕，他眼見那重六十餘斤的大刀朝頭上砍來，慌忙閃躲開去，卻立即又被流星錘重重地砸中了背。
那流星錘好似一個大秤砣，是顆系著鏈條的鐵球，王雙上陣藏在身上，屢屢用它出其不意地擊殺對手。
張嶷待到被王平、廖化拚死救下陣來時，已是口吐鮮血，奄奄一息。
蜀軍失去了銳氣，節節敗退，魏軍乘勝追擊，且士氣越來越旺。
前進！前進！先鋒王雙率領兩萬人馬所向披靡，直指陳倉。來到城外不遠，他便令士兵燃起煙火，告知城中：援軍已至！隨後將城外蜀兵一舉掃蕩乾淨，就地布下陣勢。
從二十里外遠遠望去，只見魏國援軍車隊連綿不斷，士兵從車上卸下大批木材，築房構柵，深挖壕塹，守備嚴密，堅固無比。
孔明看在眼裡，焦急萬分，苦思數日，也未想出任何破敵良策。
姜維知其心中所思，出言安慰道：「丞相，且請寬心，過於顧忌這座小城，恐怕並無益處。」
「姜維，想來你此語或有深意？」
「末將以為，事到如今，或許著眼於『離』字，才是眼前要務。我軍擁有數十萬人馬，若被陳倉這座小城拖住，豈不正是敵人求之不得的事？」
「是啊，言之有理！『離』，『離』才是最重要的！」
姜維的一個「離」字使孔明茅塞頓開，他立即改變整個戰略，留魏延在陳倉道口構築堅固陣地，與敵軍對峙；令王平、李恢引兩支兵馬去扼守街亭方向的要隘；自己則與馬岱、關興、張苞一起帶著大軍，星夜悄悄從陳倉脫身，繞道斜谷山路，向祁山進發。
卻說長安大本營收到王雙的捷報，上下一片歡騰，大都督曹真更是大喜過望，「孔明出師不利，王雙首戰就掃掉了他昔日的威風，此次勝負大局已定。」
恰在此時，前部中護軍大將費耀派人送來一名俘虜，此人是在祁山的山谷中捕獲的。曹真一心認定他是細作，令人帶進帳來，親自審問。
誰知那蜀兵答起話來吞吞吐吐：「小人絕不是細作，而是……」
說著將周圍眾人環視一番，伏地說道：「小人實有大事稟報，但現在恐不便細說，還望大都督見諒。」
曹真聽他如此說，立即屏退左右人等，蜀兵這才自報身份：「小人乃是姜維的侍從。」說著從懷中取出一封信來。
曹真接過信來急忙拆閱，的確是姜維親筆所寫。只見信中字字句句含淚綴成：「罪將姜維誤遭孔明之計，雖世食魏祿，而今卻陷於蜀營之中。然叨竊大魏厚恩，無門補報。思念舊國天水郡之老母，何日忘之……」
信里最後寫道：「今幸蜀兵西出，罪臣終於逮到將功折罪良機。若大都督憐罪臣微心，信姜維衷情，請依信中所寫內應之計，親率大兵來討蜀軍。罪臣屆時必翻身倒戈，生擒孔明，獻於貴陣。姜維非敢言立功報國，實欲自贖前罪，以期再仕大魏。倘蒙照察，速賜來命。」姜維在另一張紙上詳細寫明了內應之計。
曹真不禁為之所動，心想即便未擒獲孔明，也可擊破蜀國大軍，收回良將姜維，一石二鳥。
他重賞來者，令其速回蜀營報與姜維，自己會依指定時日行事。
曹真隨後將費耀找進帳來，示其姜維所寫內應之計。
「姜維之策略，乃是約我發兵進擊，如遇敵人，便詐敗而逃，待其在蜀陣中舉火為號，我軍再轉身殺回馬槍，與其一同前後夾擊。如此妙計，真是神鬼亦難料！」
「臣不知如何說才好。」
「你為何面露不悅之色？」
「孔明足智多謀，姜維亦非等閑之輩，這信中難免有詐。」
「你如此多疑，豈可成大事？」
「大都督無論如何不可輕去，只宜守定本寨，可由臣帶領人馬前去一試。若姜維所言不假，軍功盡歸大都督，倘是其奸計，罪責臣自行承當。」
曹真大喜，遂令費耀引五萬精兵，向斜谷而進。
進到峽谷之中，遭遇蜀軍哨兵。哨兵見到大隊魏軍，轉身便逃，費耀領兵追趕，又遇到成隊蜀軍。兩軍你來我往，一進一退，幾天里不過小有交手，並未展開大戰。
日復一日，不知不覺之間，蜀軍兵力漸漸增多。反觀魏軍，因恐遭敵奇襲，晝夜戒備，不敢鬆懈，全軍上下均疲憊不堪。
這一天魏軍來到四峽谷，忽然間鼓響號鳴，四周山上旌旗翻滾。鼓噪吶喊聲中，只見一群金鎧鐵甲的騎兵，護著一輛四輪車來到眼前。
「啊！那是孔明！」魏軍一陣騷動，未戰已先亂了一半。
費耀遠遠望著孔明，對左右部將喝道：「孔明有何可懼！我等來此，為的便是與其相見。且按大都督所授之計，先去猛烈衝殺一陣，然後伺機詐敗而退。待看到敵軍後陣