这支魏延一手带出来的汉中精锐，出阳平关，向西至下辨，然后向南折向桔柑，沿白龙江并翻越山岭后至临洮，再沿洮河至狄道，然后向东抵达羌人聚集区，此处也是羌、魏、蜀三国的交界地区，属于魏陇西郡边界。
关于行军路线，在三国正史研究中，争议很大，主流学者认为魏延跑到了羌族的腹心地区，大概在今天甘肃临夏附近；还有一些学者认为魏延先到祁山，然后再去南安，路上遇到了郭淮，在阳溪大战。
曹魏时期，对于羌、氐这些少数民族，经常采用高压政策，比如逼迫他们迁徙、充军、缴贡，陇右的很多羌人就是曹操征讨张鲁后从武都、阴平迁移过去的，所以当地人对曹魏政权很不满意，倒是非常怀念大汉。想必魏延、吴懿带去的礼物不少，也许还承诺成功后可以将大家迁回故乡，反正最后的结果是当地羌人很高兴，不但补给了军队，还派兵给予援助。
得到消息的郭淮，考虑到东边汉中作战不顺利，缺少大军支援，决定固守严防。天水-祁山一线是国防重地，不用太担心，但南安-祁山之间有一条阳溪谷道（现甘肃省武山县洛门镇南的大南河流域），便决定在此驻守，要不你魏延老老实实按原路回去，要不我就堵住阳溪，把你困死在陇右。

此时，得到羌人大力资助，兵强马壮的魏延直接杀了过来，按理说，兵种上，曹魏有大量骑兵；地形上，郭淮显然比魏延更了解周边；体力上，魏延是主动出击，曹魏是坚守待劳；兵力上，魏军也更占优势。但此时的蜀军，已不是三年前首出祁山的新兵，魏延，更不是纸上谈兵的马谡，在阳溪河谷中，憋着一股劲的蜀军与魏军展开了真正的肉搏战。
吴懿以少量兵马拖住费耀，魏延亲自攻击郭淮，想三年前郭淮死守上邽，魏延久攻不下很是狼狈，而这次，缺少了坚城保护，蜀军势如破竹，击败魏军。然后，魏延回头与吴懿合兵一处，又将费耀杀的狼狈撤走。阳溪大战，以魏延、吴懿所统领的蜀汉军队大胜而告终，这也是北伐以来正面作战最辉煌的成绩。

回到汉中后，魏延因战功被封为前军师大将军，假节，进封南郑侯，其爵位一下子从“亭侯”升到了“县侯”，而且成为满朝文武中除了诸葛亮、李严两位托孤大臣外唯一享有“假节”权力的人物。
有人把阻击曹真这一仗，以及魏延、吴壹主动出击陇右也看成单独的两次北伐，其实这两仗属于同一场战役，这场战役是曹魏方主动发起，不能算严格意义上的北伐。
此次联羌作战胜利，让诸葛亮开阔了视野，他将制定一个更大胆的计划全占凉州，如同第一次北伐那样，他将仍然出祁山，但此次他找到了比东吴和羌族更大的帮手，就是此时雄踞北方的鲜卑王柯比能进行南北夹击，曹魏关中形式再次风雨飘摇，诸葛亮的第四次北伐即将展开

附录：鲜卑王柯比能简介
演义中，刘备去世后，司马懿想出五路伐蜀汉的点子，其中一路就是鲜卑王柯比能，不过可以看出老罗是纯粹胡掰，因为鲜卑在曹魏北方，根本和蜀汉不接壤，怎么可能成为伐蜀一路？
秦汉之际，东胡被匈奴冒顿单于打败，分为两部。分别退保乌桓山和鲜卑山，均以山名作为族名，形成乌桓族和鲜卑族，受匈奴奴役。所以鲜卑族的风俗习惯同乌桓相似。公元45年鲜卑跟随匈奴侵扰边境，鲜卑才作为民族实体被中原王朝所知。匈奴分裂后，鲜卑族逐渐摆脱其控制。85年和87年，鲜卑两次攻打北匈奴，杀死了北匈奴优留单于于，91年，受到东汉和南匈奴打击的北匈奴被迫迁往中亚，鲜卑族趁机占据蒙古草原。
所以从此汉魏北方的对手从匈奴变成了鲜卑，（南匈奴内迁），但此时鲜卑处于分裂状态，对东汉构不成全面威胁。
东汉末年，檀石槐率部统一鲜卑各部，在弹汗山建立王庭，向南掠夺东汉，向北抗拒丁零，向东击退扶余，向西进击乌孙，完全占据匈奴故土，甚至一度攻至倭国，东西达一万四千余里，南北达七千余里。
但不过檀部其实是名义上的统一，其中东部大人慕容氏，中部大人宇文氏，西部大人推寅（拓跋推寅）将成为以后鲜卑各王朝。

光和四年（181年），檀石槐去世，时年四十五岁，他的儿子和连继任首领之位，才干和能力不如他的父亲，而且贪财好色，后来在进攻北地时，被北地人射死。
之后檀部大分裂，和连的堂亲们魁头、扶罗韩和步度根为了抢夺宝座，大打出手，柯比能乘机崛起，轲比能本来是鲜卑的一个小部落人，因为勇敢，执法公平，不贪财物，所以众人推举他作为首领。
建安二十三年（218年）四月，代北乌桓无臣氐（一作能臣氐）等反叛，请求归顺扶罗韩。扶罗韩统率一万多骑兵前往迎接。到了桑乾县，无臣氐等人商议说，扶罗韩的威信并不很高，恐怕不能成就事业，于是另外派人向轲比能送信。轲比能马上派万余骑兵前来迎接，并与无臣氐一起对天盟誓。轲比能于是在宴会上杀死扶罗韩。
之后开始轲比能和步度根为了谁一统草原而继续打仗，终于在233年轲比能杀死步度根，消灭了檀部，统一了草原，曹魏坐卧不安，青龙三年（235年），曹魏王雄派勇士韩龙刺死轲比能，之后，鲜卑种落离散，互相侵伐，强者远遁，弱者请服。曹魏的边陲因此暂时得以安息。

太和五年（231年），蜀汉丞相诸葛亮准备再出祁山，北征曹魏，为了牵制曹魏兵力，他把目光投向了柯比能，《三国志·魏书·牵招传》招以蜀虏诸葛亮数出，而比能狡猾，能相交通，表为防备，议者以为县远（悬远），未之信也。会亮时在祁山，果遣使连结比能。比能至故北地石城，与相首尾。帝乃诏招，使从便宜讨之。
汉晋春秋的记述，诸葛亮在建兴九年（231年）二月开始发动四伐，三月（曹真病死，曹魏天水被寇犯）开始围攻祁山，召鲜卑轲比能，比能至古北地石城以应亮。
诸葛亮此计较为毒辣，和柯比能南北夹击，一旦会师，进也就等于切断了曹魏凉州和本部的联系，然后又可以慢慢消化凉州，即便不能会师，也形成了对关中魏军南北夹击之势，这对曹魏来说是极为头痛的局面，
而此时曹真去世，魏明帝由于再没有可用的曹家宗亲帅才，不得不启用了一直在荆州方向防备孙权的司马懿为关中西路统帅，而司马懿此时还没和诸葛亮交过手，自然不知道诸葛亮的厉害，司马懿自然依仗自己优势骑兵，想和诸葛亮来次大野战，结果自然…………

可此时诸葛亮已经训练出已经是当时最有战斗力的部队，真正能做到孙武子说的“ 其疾如风，其徐如林，侵掠如火，不动如山，难知如阴，动如雷震”
其中有王平统帅的无当飞军，无当飞军是诸葛亮在征服南中后，利用当地蛮夷兵源，建立的劲旅。他们皆身披铁甲，能翻山越岭。善于使用弓弩和毒箭，擅长野战，因为有兵械扎马钉和弩箭及地利把握力，非常精于防守作战。因为是举家迁移，所以俗以蛮姑为舞，皆团牌辟(披)发，号啸而进，
这支军队的成员到达蜀郡以后，就成为蜀国的军户，世代为蜀国当兵为生，成为职业军人。时成都和南中的繁华不可同日而语，南中夷族素重勇士，故每有空缺，南人必奔走而告，刺血踊跃，以此为荣。
其统帅王平，字子均，识字不满十，与士卒同甘共苦，而生性谨严，训练苛刻，很少说话。飞军不愧南中勇士的威名，英勇善战，在蜀汉的历次战争中都有着出色的表现。一出祁山，配属马谡部战张郃于街亭——本来大概也因为马谡熟悉南中情况，希望他能够充分发挥这支军队的特点。马谡失误而全军溃败，打断后的正是王平率领的飞军，一面死战，一面击鼓迷惑敌军，成功的掩护其他各部撤离战场，自己也全身而退，算是小试锋芒。

而此部队一直是蜀汉王牌之一，以后甚至胜过蜀汉御林军，蜀汉御林军首领是向宠，也就是诸葛亮在出师表提到的
“将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰能，是以众论举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所”
延熙三年（240年），汉嘉地区蛮夷发生叛乱，向宠率军前往平定，在混战中身亡。由于向宠平时深得部下军心，所以在向宠的属下得知向宠被害后，返兵奋力冲杀，把向宠的遗体夺回，送回成都安葬
但是叛乱还要平定，所以蜀汉将无当飞军从前线调回，才控制了局面。
无当飞军的结局极为悲壮，那是姜维北伐中的第七次（公元254年），为了掩护主帅姜维退却，5000飞军在末任军官张嶷的率领下进行了最后一战，寡不敌众，最终全军覆没，"杀敌倍之"，
张嶷 字伯岐，随马忠多次平定南蛮叛乱，因功封为越巂太守。在郡十五年，平定当地叛乱，将破败的城郭重新建设，又打通了越巂郡到成都的道路，甚得民心。后被征召回成都，越巂民感到悲伤，甘愿随张嶷至成都的越巂头目达百余人。官至荡寇将军，封关内侯。死后，越巂郡民无不流涕，并为其立庙，四时祭祀。

同时 阴平 武都的获得，也为诸葛亮训练西凉铁骑带来了基地，在以后战斗中，蜀汉骑兵战运用比曹魏还精熟，能压住司马懿骑兵打，出现了蜀汉兵少而攻，曹魏兵多而坚守的怪圈。
刘备时，骑兵都不多，夷陵之战时，孙权给曹丕上书，说：“刘备支党四万人，马二三千匹，出秭归，请往扫扑，以克捷为效。”两三千骑兵，对缺乏骑兵的东吴而言也是一支可怕的力量，
但到了诸葛亮北伐，形势全变，前述魏延打的阳溪大战能胜利，很大程度上就是蜀汉在获得阴平、武都后训练的铁骑有关。
而诸葛亮步兵也不弱，敢于和骑兵对抗，最著名战役就是后来孟琰的武功一战大破司马懿，其王牌武器就是因为诸葛亮发明的诸葛连弩

阴平、武都是历史上白马羌之地，所以产马并不稀奇，这里马种较好，但诸葛亮本身也有西南马，就是滇马，此马个头小些，但善于走山路，在陇西高原作战上反而比草原马有优势，所以这也是曹魏骑兵吃亏处。
而诸葛亮的连弩也着实厉害，蜀国的步兵们首先靠的就是我们熟知的，同时也是他们最优秀的武器连弩了。这个连弩我们大家都知道，有点像我们今天的机关枪，它的射速快，而且准确性较高，比一般的弓箭威力还要大。有了这个武器可以说我们的蜀兵完全是不用惧怕魏国的骑兵的，因为在他们还没到达自己的跟前他们利用自己的连弩就可以击倒一片了。
所以很多魏国的士兵看到这个连弩就怕，而魏国也是为了这个想了很多办法，奈何就是无法破解。我相信不少玩过三国杀的朋友，对这个武器一定不陌生，因为在游戏中很多玩家都曾被这个武器瞬秒，是深知它的威力之大。

还有就是蜀兵敢于对魏国的精锐骑兵发起进攻源于他们有着一个特殊的兵种，那就是貌似我们现在的工兵一样的士兵。不过现在我们的工兵是负责埋地雷之类的威力超强的爆炸武器，而在古代那个什么都没有的年代蜀国的工兵能干吗呢？他们只用负责一件事，那就是在面对魏国的骑兵的时候朝地上丢铁蒺藜，疯狂的丢就行。
蜀国还有一个专门对付魏国骑兵的秘密武器，那就是战车了。蜀国的战车和战国时候那些诸侯王坐的马牵着的不一样，他是靠人推的。在面对的魏国的骑兵的时候，两个蜀国的士兵推着前面带有尖刀和长矛的战车就冲上去，在强大的冲击力面前，魏国的骑兵们是苦不堪言。在战场上他们撤退不了，前进又是死，所以他们面对蜀国的战车很是苦恼。有的时候都不是步兵怕骑兵，而是骑兵在害怕步兵。

司马懿倒霉就倒霉在没料到诸葛亮有这些武器，结果骑兵在诸葛亮诱敌深入后，张郃在攻打王平的南围时倒霉了，在王平及其无当飞军的坚守下，张郃不能取胜。此一战，《汉晋春秋》和《三国志》中都有提到。
同时司马懿自己大军和诸葛亮野战中吃了大亏，这就是卤城之战。
卤城和祁山城东西相对，可以形成犄角，杨阜等人仰仗此地利拒马超。此战结果史料发生分歧，但因为前面楼层已经提前说过，就不重复了，总之是给司马懿歌功颂德的《晋书》破绽百出，诸葛亮获得大胜，最终司马懿和张郃全面败退

司马懿至此知道诸葛亮厉害，就不再出战，双方进入对峙期，但诸葛亮大收麦子结果是发生一个戏剧性结果，推进到此处的曹魏也开始闹起了粮荒，双方都只能依靠后方运输来拼输赢
此时蜀汉的后方运输有水路可以支持，水路是第三次北伐的成果，取得武都郡，就控制了西汉水、漾水、浊水。
水运缩短了战线。漾水水运在东汉时代就有。《后汉书·虞诩传》载“诩乃自将吏士，案行川谷，自沮至下辩数十里中，皆烧石翦木，开漕船道，以人僦直雇借佣者，于是水运通利，岁省四千余万。诩始到郡，户裁盈万。及绥聚荒余，招还流散，二三年间，遂增至四万余户。盐米丰贱，十倍于前”
　　沮县在汉安帝时代已经是颇具规模的货物集散地，《水经注丶漾水》载“漕谷市在沮”。
　　沮县在沔水旁边。蜀汉后来又在西汉水（嘉陵江）边建立新港口——武兴，设武兴督。“驻守嘉陵江边的武兴城（今略阳县城），城开西北一门，外有仓垒”——吴镇烽的《陕西地理沿革》“武兴故城条”陕西人民出版社1981年出版”。正对江面仓储之粮，由嘉陵江运来。沟通沮县和武兴的是“沮水枝津”“两当溪”，虞诩通漕运。《水经注·漾水》“汉水又南入嘉陵道，而为嘉陵水。”“汉水又东南于盘头郡南，与浊水合。”“（两当）水出陈仓县之大散岭，西南流入故道川，谓之故道水。”又说“故道水南入东益州之广业郡界，与沮水枝津合，谓之两当溪，水上承武都沮县之沮水渎，西南流，注于两当溪。”“又西南，注于浊水”。
但此种条件下，在汉中负责粮运的李严却闹出了问题……

李严被废是蜀汉政坛的一个重大事件，《三国志》对此事的记载却相当简略。《李严传》云：(建兴)九年春，(诸葛)亮军祁山，(李)平(笔者注：李严后改名李平，为统一起见，本文悉用李严)催督运事。秋夏之际，值天霖雨，运粮不继，平遣参军狐忠、督军成藩喻指，呼亮来还；亮承以退军。平闻军退，乃更阳惊，曰：“军粮饶足，何以便归!”欲以解己不办之责，显亮不进之愆也。又表后主，曰：“军伪退，欲以诱贼与战。”亮具出其前后手笔疏本末，平违错章灼。平辞穷情竭，首谢罪负……乃废平为民，徙梓潼郡。
同样是李严被废，《华阳国志》的记载却较《三国志》更为详细，卷7《刘后主志》云：(建兴)九年春，丞相(诸葛)亮复出围祁山。始以木牛运。参军王平守南围。司马宣王拒亮，张郃拒平。亮虑粮运不继，设三策告都护李平曰：“上计断其后道。中计与之持久。下计还住黄土。”时宣王等粮亦尽，盛夏雨水。平恐漕运不给，书白亮宜振旅。夏六月，亮承平指引退。