孔明对黄忠说：“你既然要去，我让法正帮助你，凡事要商议后再行动。我随后会派人马来接应你们。”黄忠答应后，和法正带领本部兵马出发了。孔明告诉刘备：“这位老将不需要用言语激他，他虽然年纪大但仍有能力成功。既然他已经出发了，我们必须派人马前去接应。”于是，孔明召来赵云，命令他带领一支人马，从小路出奇兵接应黄忠。如果黄忠胜利了，赵云就不必出战；如果黄忠有失，赵云就立即去救援。孔明又派遣刘封、孟达带领三千兵马，在山中险要的地方设立许多旌旗，以壮大军队的声势，让敌人感到惊恐和疑惑。三人各自领兵出发了。孔明还派人到下辨，给马超传授计策，让他按计行事。又派遣严颜前往巴西阆中守隘，替代张飞、魏延来共同攻取汉中。
与此同时，张合和夏侯尚来见夏侯渊，报告说：“天荡山已经失守了，夏侯德和韩浩都战死了。现在听说刘备亲自带领兵马来攻取汉中，应该赶快奏报魏王，早点派发精兵猛将来策应我们。”夏侯渊便派人报告给曹洪。曹洪连夜赶到许昌，将情况禀告给曹操。曹操大吃一惊，急忙召集文武官员商议发兵救援汉中。长史刘晔建议说：“如果汉中失守了，中原就会震动。大王您不要辞劳苦，必须亲自出征讨伐。”曹操后悔地说：“当初恨没有听你的话，才导致现在这样的局面！”于是，他急忙传令起兵四十万亲征。这时是建安二十三年的秋七月。
曹操的军队分三路进军，前部先锋是夏侯惇，曹操自己带领中军，让曹休押后。三军陆续出发。曹操骑着白马金鞍，身穿玉带锦衣，武士们手执大红罗销金伞盖，左右护卫着金瓜银钺、镫棒戈矛等各种兵器，打着日月龙凤旌旗。护驾的龙虎官军共有二万五千人，分为五队，每队五千人。他们按照青、黄、赤、白、黑五色的旗幡甲马行进，队伍光辉灿烂、极其雄壮。
当军队出潼关时，曹操在马上望见一簇茂盛的林木，问身边的侍从：“这是什么地方？”侍从回答说：“这里名叫蓝田，林木之间就是蔡邕的庄园。现在蔡邕的女儿蔡琰和她的丈夫董祀居住在这里。”原来曹操一直与蔡邕交好。之前蔡琰是卫仲道的妻子，后来被北方掳去，在北方生了两个儿子，并创作了《胡笳十八拍》这首曲子，后来这首曲子流入了中原。曹操非常怜惜她，派人带着千金去北方赎回了她。左贤王惧怕曹操的势力，将蔡琰送回了汉朝。曹操便将蔡琰许配给董祀为妻。
当天曹操率军来到庄园前时，因想起蔡邕的事情而让军马先行。他带领着一百多名近侍骑兵来到庄园门口下马。当时董祀外出做官不在家只有蔡琰在家迎接曹操。曹操进入堂屋后蔡琰向他行礼并侍立在旁边。曹操偶然间看到墙壁上悬挂着一幅碑文图轴便起身观看。他向蔡琰询问这幅碑文的来历蔡琰回答说：“这是曹娥的碑文。在和帝时期上虞有一个名叫曹旴的巫者他能够跳神舞乐。五月五日他醉酒后在船上跳舞不慎坠入江中淹死。他的女儿当时只有十四岁她绕着江边啼哭了七天七夜后跳入江中。五天后她背着父亲的尸体浮出了江面乡里人将她葬在了江边。上虞县令度尚将此事上报朝廷并表彰她为孝女。度尚又命令邯郸淳作文镌刻在碑上来记录这件事。当时邯郸淳只有十三岁但他一挥而就文辞流畅没有修改的痕迹。人们将这块碑立在墓旁当时的人都非常惊奇。我的父亲蔡邕听说这件事后前来观看。当时天色已晚他就在黑暗中用手摸着碑文阅读并在碑背后挥笔写下了八个字。后来人们镌刻这块石碑时也将这八个字一起镌刻了上去。”
曹操读完这八个字是：“黄绢幼妇外孙虀臼。”他问蔡琰：“你理解这八个字的意思吗？”蔡琰回答说：“虽然这是我父亲留下的笔迹但我实在不理解它的意思。”曹操回头问身边的谋士们：“你们理解这八个字的意思吗？”众人都不能回答。这时有一个人站出来说：“我已经理解了这八个字的意思。”曹操一看原来是主簿杨修。
曹操说：“你先别说，让我思考一下。”于是辞别了蔡琰，带领众人出了庄园。上马行了三里路，忽然醒悟过来，笑着对杨修说：“你试着说说看。”杨修说：“这是一则隐语。‘黄绢’是指有颜色的丝绸，那就是在‘色’字旁边加上‘丝’字，便是‘绝’字。‘幼妇’是指年轻的女子，那便是‘女’字旁边加上‘少’字，就是‘妙’字。‘外孙’是指女儿的儿子，在‘女’字旁边加上‘子’字，就是‘好’字。‘虀臼’是捣碎辛辣之物的器具，那就是在‘受’（古‘受’、‘辛’同韵）字旁边加上‘辛’字，便是‘辤’（‘辞’的异体字）字。总括起来，就是‘绝妙好辞’四个字。”曹操听了大吃一惊，说：“正合我的心意！”众人都赞叹杨修的才智敏捷。
没过多久，曹操大军到达南郑。曹洪出来迎接，详细讲述了张合的战事。曹操说：“这不是张合的罪过，胜负乃兵家常事。”曹洪又说：“目前刘备派黄忠攻打定军山，夏侯渊知道大王兵到，坚守阵地没有出战。”曹操说：“如果不出战，就显示出我们的懦弱。”便派人带着节杖到定军山，命令夏侯渊出兵。刘晔进谏说：“夏侯渊性情刚烈，恐怕会中奸计。”曹操于是亲自写了一封信给夏侯渊，派使者带着节杖到夏侯渊营中传达命令。夏侯渊接到信后拆开来看，大意是说：“作为将领，应该刚柔相济，不能单纯依赖勇猛。如果只是逞勇力，那只能匹敌一人罢了。我现在屯驻大军在南郑，想看看你的‘妙才’，希望你不要辜负我的期望。”
夏侯渊看完信后非常高兴，打发了使者回去。然后他和张合商议说：“现在魏王率领大军屯驻南郑，来讨伐刘备。我们长久地守在这里，怎么能建立功业呢？明天我出战，一定要生擒黄忠。”张合说：“黄忠智勇兼备，况且有法正辅佐，我们不能轻敌。这里的山路险峻，只适合坚守。”夏侯渊说：“如果让别人建立了功劳，我们有什么面目去见魏王呢？你只管守住山寨，我去出战。”于是下令说：“谁敢出去巡哨诱敌？”夏侯尚说：“我愿意去。”夏侯渊说：“你去出巡哨，和黄忠交战，只许输不许赢。我有妙计安排。”夏侯尚接受了命令，带领三千兵马离开定军山大寨前行。
却说黄忠和法正带兵驻扎在定军山口，多次挑战夏侯渊都坚守不出。黄忠想要进攻，但又担心山路危险难以应敌，所以只能据守。这一天忽然有士兵来报告说山上曹军下来挑战了。黄忠正准备带领军队出去迎战，但牙将陈式说：“将军您别动我去对付他们。”黄忠非常高兴于是就命令陈式带领一千兵马出山口列阵迎敌。夏侯尚带兵杀到与蜀军交锋没几个回合就假装败逃而走。陈式紧追不舍行到半路却被两山上的曹军用擂木炮石打下来无法继续前进。正想要回头撤退时背后夏侯渊引兵突然杀出陈式抵挡不住被夏侯渊活捉回营部下士卒大部分投降了。有败逃回来的士兵向黄忠报告了陈式被擒的消息。黄忠非常慌张和法正商议对策法正说：“夏侯渊为人轻浮急躁恃勇少谋我们可以激励将士们拔营前进步步为营引诱夏侯渊出来交战然后趁机擒住他这就是‘反客为主’的计策。”黄忠采用了他的建议将应有的财物全部赏赐给将士们全军欢声雷动士气高涨都愿意效死力作战。
黄忠当即下令拔营前进步步为营每前进一段距离就安营扎寨住上几天然后又继续前进。夏侯渊听说蜀军这样进兵想要出战张合劝阻说：“这是‘反客为主’的计策不能出战出战必会失利。”但夏侯渊不听从他的劝告命令夏侯尚带领数千兵马出战直到黄忠营寨前挑战。黄忠上马提刀出营迎战与夏侯尚交战只一回合就生擒了夏侯尚带回营中。剩下的曹军败逃回去向夏侯渊报告了战况。夏侯渊急忙派人到黄忠营寨请求用陈式来换回夏侯尚黄忠答应了约定次日阵前交换人质。
第二天两军都来到山谷开阔的地方布好阵势。黄忠和夏侯渊各自立马在本方阵前的门旗之下。黄忠带着夏侯尚夏侯渊带着陈式两人都不穿铠甲只穿着单薄的衣服。
战鼓一声响，陈式和夏侯尚各自朝着自己的阵营奔逃。夏侯尚在逃回阵门的时候，被黄忠一箭射中后背，他带着箭伤逃回了阵营。夏侯渊大怒，骑马直冲黄忠，黄忠也正要激他交战。两将交锋，战斗了二十多回合，突然曹营内响起了鸣金收兵的声音。夏侯渊慌忙拨马而回，黄忠则趁机发动攻击，大败曹军一阵。夏侯渊回到阵营问押阵官为什么鸣金，回答说看到山凹中有蜀军的旗帜，恐怕有伏兵，所以急忙召回将军。夏侯渊相信了他的话，于是坚守不出。
黄忠逼到定军山下，和法正商议对策。法正指着山说：“定军山西边有一座高山，四周都是险峻的山道。这座山上可以俯瞰定军山的虚实。如果将军能占领这座山，定军山就在我们掌握之中了。”黄忠抬头望去，发现山头比较平坦，山上有少量人马。于是当夜二更时分，黄忠带着士兵鸣金击鼓，一直杀上山顶。这座山原本由夏侯渊的部将杜袭把守，但只有数百人。看到黄忠大队人马冲上来，他们只能放弃山头逃走。黄忠占领了山顶，正好与定军山相对。
法正对黄忠说：“将军可以守在半山腰，我则守在山顶。等夏侯渊的军队来了，我举起白旗为信号，将军就按兵不动。等他们疲惫无备的时候，我就举起红旗，将军就下山攻击他们。这样以逸待劳，必定能取胜。”黄忠非常高兴，听从了他的计策。
却说杜袭带着残兵逃回夏侯渊的营地，告诉他黄忠夺了对面的山头。夏侯渊大怒说：“黄忠占了对山，我不能不出战了。”张合劝谏说：“这是法正的计谋，将军不应该出战，只应该坚守。”但夏侯渊不听，说：“他们占了对面的山头，能看到我们的虚实，我怎么能不出战呢？”张合再三相劝，夏侯渊就是不听。他分兵围住对面的山头，大骂挑战。
法正在山上举起白旗，任凭夏侯渊如何辱骂，黄忠就是不出战。到了午时以后，法正看到曹兵已经疲惫不堪，士气低落，很多人都下马休息。于是他挥动红旗，鼓角齐鸣，喊声震天。黄忠一马当先冲下山来势如破竹。夏侯渊措手不及被黄忠赶到麾盖之下大喝一声如同雷鸣。夏侯渊还没来得及反应黄忠的宝刀已经落下将他的头和肩膀一起砍为两段。
后人有一首诗赞美黄忠说：“苍头临大敌皓首逞神威。力趁雕弓发风迎雪刃挥。雄声如虎吼骏马似龙飞。献馘功勋重开疆展帝畿。”黄忠斩了夏侯渊之后曹军大败四处逃散。黄忠乘胜追击去夺取定军山张合领兵前来迎战。黄忠和陈式两下夹攻混战一阵张合败逃。
突然山边闪出一队人马挡住了去路为首的一员大将大喊：“常山赵子龙在此！”张合大惊带着败军寻找道路向定军山逃去。只见前面又有一队兵马迎上来原来是杜袭。杜袭告诉他：“现在定军山已经被刘封、孟达夺走了。”张合大惊于是和杜袭带着败兵到汉水边扎营一面派人飞报曹操。
曹操听到夏侯渊战死的消息放声大哭这才明白管辂所说的“三八纵横”是指建安二十四年；“黄猪遇虎”是指岁在己亥正月；“定军之南”是指定军山的南边；“伤折一股”是指夏侯渊和他有兄弟之情。曹操想找人寻管辂时已经不知道他去了哪里。曹操非常痛恨黄忠于是亲自率领大军来定军山为夏侯渊报仇命令徐晃担任先锋。当他们行进到汉水边时遇到了张合和杜袭两位将军。他们告诉曹操：“现在定军山已经失守了我们应该把米仓山的粮草转移到北山寨中囤积然后再进兵。”曹操同意了他们的建议。
黄忠手持夏侯渊的首级，来到葭萌关向刘备献功。刘备大喜，加封黄忠为征西大将军，并设宴庆贺。忽然，牙将张着来报：“曹操亲自率领二十万大军，来为夏侯渊报仇。目前，张合正在米仓山搬运粮草，准备将粮草转移到汉水北山脚下。”
诸葛亮说：“现在曹操带领大军来到这里，恐怕粮草不足，所以按兵不动。如果能派一人深入敌境，烧掉他们的粮草，夺取他们的军用物资，那么曹操的锐气就会受挫。”黄忠说：“我愿意担任这个任务。”诸葛亮说：“曹操不同于夏侯渊，不可轻敌。”
刘备说：“夏侯渊虽然是总帅，但只是一个勇夫而已，怎么比得上张合？如果能斩杀张合，那就比斩杀夏侯渊强十倍。”黄忠毅然说：“我愿意去斩杀张合。”诸葛亮说：“你可以和赵子龙一同领兵前往，凡事要商量后再行动，看谁先立功。”黄忠答应后便出发了，诸葛亮命令张着作为副将一同前往。
赵云对黄忠说：“现在曹操率领二十万人马，分驻在十个营寨中。将军在主公面前要去夺粮，这可不是小事。将军打算用什么策略？”黄忠说：“让我先去试探一下如何？”赵云说：“还是让我先去吧。”黄忠说：“我是主将，你是副将，怎么能争先呢？”赵云说：“我们都是为主公出力的人，何必计较呢？我们可以抽签决定，谁抽到就先去。”黄忠同意了这个办法。结果黄忠抽到了先去。
赵云说：“既然将军先去，我一定会相助。我们可以约定一个时间，如果将军按时回来，我就按兵不动；如果将军过时未归，我就立即引军去接应。”黄忠说：“你说得对。”于是两人约定以午时为期限。
赵云回到本寨后，对部将张翼说：“黄忠约定明天去夺粮草，如果午时不回来，我就去支援。我们营寨前临汉水，地势险要。如果我离开时，你要谨守寨栅，不可轻举妄动。”张翼答应了。
黄忠回到寨中后，对副将张着说：“我斩了夏侯渊后，张合已经丧胆了。我明天领命去劫粮草时只留五百军守营，你可以助我一臂之力。今夜三更时分饱食一顿后四更离营直杀到北山脚下先捉张合后劫粮草。”张着按照黄忠的命令去准备了。
当夜黄忠领人马在前张着在后偷过汉水直到北山之下。东方日出时他们看到粮草堆积如山只有少数军士在看守。这些军士看到蜀兵到来都吓得逃跑了。黄忠命令马军一齐下马取柴堆在米粮之上正要点火时张合的军队赶到了与黄忠混战在一起。曹操得知消息后急忙命令徐晃前去接应。徐晃领兵前进将黄忠困在了包围之中。张着带着三百名军士逃脱了但又被文聘率领的一队兵马拦住去路。后面曹兵又追了上来把张着团团围住。
赵云在营中一直等到午时还不见黄忠回来急忙披挂上马引三千军向前接应。临行前他对张翼说：“你要坚守营寨并在两侧多设弓弩以备不时之需。”张翼连声答应。赵云挺枪策马直杀向前方去。迎头遇到一员将领拦路乃是文聘的部将慕容烈。他拍马舞刀来迎战赵云但被赵云一枪刺死曹兵败逃。赵云继续杀入重围又遇到一支军队截住去路为首的是魏将焦炳。赵云大声喝问道：“蜀兵在哪里？”焦炳回答说：“已经被杀光了！”赵云大怒策马一枪又刺死了焦炳并驱散了剩余的曹兵。他一直杀到北山之下看到张合、徐晃两人正围着黄忠军士们被困了很长时间。赵云大喝一声挺枪策马冲入重围左冲右突如入无人之境。他的枪法精湛使得曹军将士心惊胆战不敢迎敌。最终他成功救出了黄忠并边战边走所到之处无人敢阻挡。曹操在高处看到这一幕惊讶地问众将：“这个将领是谁？”有人告诉他：“这是常山赵子龙。”曹操感叹道：“昔日当阳长坂坡的英雄还在啊！”他急忙传令下去：“遇到赵子龙所到之处不许轻敌。”
赵云救了黄忠后继续杀透重围有军士指着东南方向说：“那边围困的必定是副将张着。”于是赵云不回本寨直接向东南方向杀去。他所到之处只要看到“常山赵云”的旗号曾经在当阳长坂坡见识过他勇武的曹军将士都纷纷逃窜。最终他也成功救出了张着。
曹操看见赵云东冲西突，所向披靡，无人敢与他交锋，既救了黄忠，又救了张着，愤怒至极，亲自率领左右将士追赶赵云。赵云已经杀回本寨，部将张翼接着他，看见后面尘土飞扬，知道是曹兵追来了，就对赵云说：“追兵越来越近了，可以让军士关上寨门，上敌楼防守。”赵云大声喝道：“不能关寨门！你难道不知道我以前在当阳长坂坡时，单枪匹马，视八十三万曹兵如同草芥吗？现在有军有将，又何必害怕呢？”于是，他命令弓弩手埋伏在寨外的壕沟中，将营内的旗帜和刀枪全部放倒，停止击鼓。赵云单枪匹马，立在营门之外。
张合、徐晃领兵追到蜀寨，天色已晚，看见寨中旗帜倒下，鼓声停止，又看见赵云单枪匹马立在营外，寨门大开，两人不敢贸然前进。正在疑惑之间，曹操亲自赶到，急忙催促众军向前。众军听令后大喊一声，冲向营前，但看见赵云一动不动，曹兵又转身逃回。赵云挥动长枪一招，壕沟中的弓弩齐发。当时天色昏暗，曹兵不知道蜀兵有多少人，曹操先下令拨马撤退。只听得后面喊声震天，鼓角齐鸣，蜀兵追杀过来。曹兵自相践踏，拥挤到汉水河边，落水的死者不计其数。
赵云、黄忠、张着各引一军追赶，非常急迫。曹操正在奔逃之间，忽然刘封、孟达率领两军从米仓山路杀来，放火烧粮草。曹操只好放弃北山的粮草，急忙逃回南郑。徐晃、张合也立足不住，放弃了本寨逃跑。赵云占领了曹军的营寨，黄忠夺得了粮草，汉水之战中缴获的军器无数，大获全胜。他们派人去报告刘备。
刘备于是和诸葛亮一起来到汉水，问赵云的部卒说：“子龙是如何厮杀的？”军士们将子龙救黄忠、拒汉水的事情详细叙述了一遍。刘备非常高兴，看了山前山后险峻的道路后，欣然对诸葛亮说：“子龙一身都是胆啊！”后人有一首诗赞美赵云说：“昔日战长坂，威风犹未减。突阵显英雄，被围施勇敢。鬼哭与神号，天惊并地惨。常山赵子龙，一身都是胆！”于是刘备封赵云为“虎威将军”，大劳将士们欢宴到夜晚。
忽然有报告说曹操又派大军从斜谷小路进攻来夺取汉水。刘备笑着说：“曹操这次来无能为力了。我预料我们必定能夺得汉水。”于是他率领军队在汉水之西迎战曹操。曹操命令徐晃为先锋前来决战。帐前有一人站出来说：“我深知地理情况，愿意帮助徐将军一起去打败蜀军。”曹操一看原来是巴西宕渠人姓王名平字子均现在担任牙门将军。曹操非常高兴就任命王平为副先锋协助徐晃。曹操屯兵在定军山北面。
徐晃、王平带领军队来到汉水边晃命令前军渡水列阵。王平说：“如果军队渡水后需要紧急撤退那怎么办呢？”晃说：“以前韩信背水列阵就是所谓‘置之死地而后生’的策略。”王平说：“不对。以前韩信是因为料定敌人没有谋略才使用这种计策现在将军能料定赵云、黄忠的意图吗？”晃说：“你可以带领步兵抵挡敌人看我带领骑兵打败他们。”于是命令搭起浮桥随即过河来与蜀兵交战。