亭後，觀察了地勢。馬謖笑著說：“丞相為什麼這麼多心呢？這個地方偏僻，魏兵怎麼敢來呢！”王平說：“雖然魏兵不敢來，但我們可以在這裡五路總口下寨，命令士兵砍伐樹木作為柵欄，為長期駐守做準備。”馬謖卻說：“在道路上怎麼能下寨呢？這裡側邊有一座山，四面都不相連，而且樹木茂密，這是天賜的險地，我們可以在山上屯軍。”王平說：“參軍你錯了。如果在道路上駐軍，築起城牆，即使有十萬敵軍也不能偷偷透過。現在如果放棄這個要道，在山上屯兵，如果魏兵突然到來，四面圍攻，我們怎麼保全自己呢？”馬謖大笑說：“你真是女人的見識！兵法上說：‘憑高視下，勢如劈竹。’如果魏兵到來，我會讓他們片甲不留！”王平說：“我多次跟隨丞相征戰，每到一處，丞相都盡心指導。現在看這座山，是絕地啊。如果魏兵切斷我們的水源，軍士們不戰自亂。”馬謖說：“你不要亂說！孫子說：‘置之死地而後生。’如果魏兵切斷我們的水源，蜀兵難道不會死戰嗎？一人可以當百人使用。我平時飽讀兵書，丞相很多事情還要問我，你為什麼要阻攔我呢！”王平說：“如果參軍想在山上駐軍，可以分一部分兵力給我，我在山西邊下一個小寨，形成掎角之勢。如果魏兵到來，可以互相支援。”但馬謖沒有聽從。
突然，山中的居民成群結隊地飛奔而來，報告說魏兵已經到了。王平想撤離，但馬謖說：“你既然不聽我的命令，我給你五千兵力你自己去下寨。等我打敗了魏兵，到丞相面前你可別分我的功勞！”王平於是帶兵離山十里下寨，並畫成圖本連夜派人去稟報孔明詳細說明了馬謖在山上駐軍的情況。
司馬懿在城中命令次子司馬昭去探察前路：如果街亭有兵力防守就暫時按兵不動。司馬昭奉命探察了一遍後回來報告說：“街亭有兵力防守。”司馬懿嘆息道：“諸葛亮真是神人啊我不如他！”但司馬昭笑著說：“父親為什麼要自己貶低自己呢？我認為街亭很容易攻取。”司馬懿問：“你怎麼敢出此大話？”司馬昭回答說：“我親自偵察發現道路上並沒有設定寨柵而蜀軍都駐紮在山上所以我知道可以攻破。”司馬懿聽後大喜說：“如果蜀兵真的在山上駐軍那就是天助我成功了！”於是他更換衣服帶領百餘名騎兵親自去察看。那天天氣晴朗月光明亮司馬懿一直到山下週圍巡察了一遍才回去。馬謖在山上看到後大笑說：“他們如果有膽量就不敢來圍攻我們！”他傳令給各位將領：“如果魏兵來攻只看我山頂上紅旗揮動就四面出擊。”
司馬懿回到營寨後派人打聽是誰帶兵防守街亭。回報說是馬良的弟弟馬謖。司馬懿笑著說：“他徒有虛名只是個平庸之才！孔明用這樣的人怎麼會不誤事呢！”他又問：“街亭左右有沒有別的軍隊？”探馬報告說：“離山十里有王平在那裡安營紮寨。”於是司馬懿命令張合帶領一支軍隊擋住王平的來路又命令申耽、申儀帶領兩路兵力圍攻蜀軍並首先切斷他們的水源等待蜀兵自亂然後再乘勢攻擊。當夜排程已定。
第二天天一亮張合就帶領軍隊前往街亭背後去了。司馬懿則率領大軍一擁而進把山四面都圍了起來。馬謖在山上看到魏兵漫山遍野旌旗招展隊伍嚴整感到非常驚恐。蜀兵看到這種情況也都喪失了勇氣不敢下山。馬謖揮動紅旗命令出擊但蜀軍將士互相推諉沒有一個人敢動。馬謖大怒之下殺了兩個將領以儆效尤但蜀軍仍然驚恐不安只得努力衝下山去攻擊魏兵然而魏兵卻巋然不動蜀兵又退回到山上去了。馬謖看到情況不妙只好命令軍隊緊守寨門等待外援的到來。
王平見到魏兵到來，引軍迎戰，正好遇到張合。兩人交戰數十回合後，王平因力量懸殊和孤立無援，只得撤退。魏兵從辰時一直圍困到戌時，由於山上無水，蜀軍無法進食，營寨中陷入混亂。到了半夜，山南的蜀兵開啟寨門投降魏軍，馬謖無法制止。司馬懿又命人沿山放火，山上的蜀兵更加混亂。馬謖知道守不住了，只得帶領殘兵從山西方向逃奔。司馬懿故意放開大路讓馬謖透過，然後派張合引兵追擊。
張合追了三十多里，突然前方鼓角齊鳴，一彪軍殺出。這彪軍放過馬謖，卻攔住了張合的去路。張合一看，原來是魏延。魏延揮刀縱馬直取張合，張合回軍便走。魏延驅兵趕來，想要奪回街亭。但是追到五十多里的時候，突然一聲吶喊，兩邊伏兵齊出。左邊是司馬懿，右邊是司馬昭，他們抄在魏延的背後，把魏延困在垓心。張合也回軍再來合圍，三路兵合在一處。魏延左衝右突無法脫身，折損了大半的兵馬。正在危急關頭，忽然一彪軍殺入重圍，原來是王平。魏延大喜過望說：“我得救了！”於是兩人合兵一處大殺一陣才