诸葛亮第一次进攻中原败回汉中以后，认真总结了这次失败的教训。他认为：马谡失守街亭是导致这次失败的主要原因。所以，用兵打仗，不在兵员数量的大小，而主要看将帅的才能。如果自己不用马谡，就不会出现这样前功尽弃的失败结果。得出这样一个结论后，诸葛亮便在蜀中加强对军队将领的训练，等待时机成熟后，再进攻中原。
蜀国的准备情况，早被魏国侦探摸得清清楚楚，并一一向魏主曹睿作了汇报。曹睿觉得蜀国是当前的头号敌人，一定要想办法消灭了蜀国后，才能过上安稳日子，便传诏请司马懿上朝，讨论如何收复西川。司马懿听了曹睿的话，对曹睿说道：“皇上，依我的看法，目前攻蜀，还不是时候。现在正是盛夏，天气炎热，西川是个大盆地，地势低而气候湿热，蜀兵不会出来攻我们的；如果我军进入蜀地发动进攻，对方只要在险要的地方驻守少量军队，我们便攻不下来，所以目前不能进攻。”
曹睿问：“如果蜀兵反过来进攻我们，那怎么办呢？”司马懿笑笑道：“天气一转凉，诸葛亮势必又要准备进攻我们。这一次诸葛亮进攻中原，肯定会学习当年刘邦的计策，表面上修复栈道，看起来要从剑阁的栈道进兵，实际上却从陈仓进兵，攻我中原。现在只需要一员大将守住陈仓，便可阻住蜀兵的进攻。”曹睿问道：“你看，现在有哪个大将能担当起守陈仓、阻蜀兵的重任呢？”司马懿道：“目前有一个现成的人，这个人姓郝名昭，字伯道，精通战略战术，善于用兵。派郝昭在陈仓修筑城池，完全可以挡住诸葛亮的进攻。”曹睿问：“郝昭现在何处？”司马懿答：“现在是杂号将军，镇守河西。”曹睿立即下诏，封郝昭为镇西将军，命令他把守陈仓道口。
当年秋天，诸葛亮果然又发大兵三十万，出陈仓道口，进攻中原。司马懿早已探明了蜀兵的行动，立即奏报魏主曹睿，曹睿大会文武百官，商量怎样再次打退蜀兵。大将军曹真自告奋勇，愿领兵抗蜀。曹真又保举大将王双作先锋，曹睿一一同意。曹真带着副手郭淮、大将张郃，命王双为先锋，率十五万大军，分头守住各路关卡。
诸葛亮大军果然如司马懿断定的那样，来到陈仓道口，见陈仓道口已经筑城守卫，便决定攻下陈仓，再占据街亭，由此进兵中原。诸葛亮认为：大军行动，必须有粮草保证供应，如果粮路不能畅通无阻，胜利的希望就丢掉一半。所以，诸葛亮千方百计地要保证运粮道路畅通，这也就是司马懿掌握诸葛亮用兵特点的主要根据。
现在，在诸葛亮进军的必经之路陈仓道口筑起了一座城池，不拔掉它，军队就不能前进，诸葛亮把这个任务交给了魏延。魏延连攻了好几天，也没攻下城来。诸葛亮又派郝昭的同乡好友靳祥进城去劝郝昭投降。郝昭不但不投降，还把他一顿臭骂赶出城外。诸葛亮气得大发雷霆，命令：“不等他救兵来到，给我全速攻城，竖起一百架云梯，每个云梯上站立十人，云梯周围用木板护起，听军中鼓响，一起攻城！”
郝昭在城中也作了全面动员，要求全体守城军士，誓死不让蜀兵进城。郝昭看到蜀兵正在组装云梯，命令三千士兵，每人拿着火箭，靠在城墙垛后面，蜀军的云梯一靠近城墙，就用火箭射击。结果攻城士兵大多数被烧死，云梯也被烧毁。诸葛亮又改用“冲车”，同样不行；又从地底下挖地道，郝昭也在城内挖了一圈地道，放水淹去，蜀兵仍然进不了城。一连二十多天，蜀兵就是进不了城，气得诸葛亮无可奈何。不多天，曹真派出的先锋将军王双又带领二万人马来到，在陈仓城外驻扎，蜀兵更加无力突破魏兵防线。
曹真领兵出征后，司马懿对魏主曹睿说：“皇上，当年我料定孔明这次出兵，肯定要从陈仓进兵，所以我留下郝昭在陈仓守住，我还将如何与诸葛亮对仗的计策告诉了郝昭，只要郝昭照计行事，一定会挡住蜀兵的，现在果然不错。诸葛亮用兵，极其稳妥，总要考虑好运送粮草的道路。从陈仓到街亭，这是一条大路，运送粮草非常方便，其他小路，搬运粮草艰难。现在，郝昭、王双二人守住陈仓，诸葛亮无法从这条路运粮，大兵也不敢冒进，我算定了蜀兵粮草顶多只够一个月的用度。皇上您可传诏令曹真不要出战，只是坚守，不足一个月，蜀兵必定要退走，那时乘机追击，一定会大获全胜！”
曹睿听了司马懿的一番分析，非常高兴，说：“你既然这样了解蜀兵，就请你再领一支兵马，乘机攻击蜀兵，不好吗？”司马懿说：“我并不是偷懒，而是留下自己在这里，防备东吴的陆逊。据我派出的探子报告，孙权不久就要正式称皇帝，那时肯定要先攻我们，我必须做好反击东吴的准备。”
二人正在商量这些事情，忽报：“大将军曹真派人送来前线战报。”司马懿说：“正好，皇上您正好告诉曹真不要与蜀兵交战，只是坚守不出，等蜀兵后撤时，才可追击。追击蜀兵时，一定要弄清楚有没有埋伏，千万不可粗心大意，免得中了诸葛亮的诡计。”曹睿立即命令太常卿韩暨捧自己的诏书去告诫曹真。韩暨临走时，司马懿追出城外，对韩暨说：“我把这一次击退蜀兵的功劳让给曹真，你见到曹真时，只说是天子命令他不要出战，千万别说是我对皇上说的。追赶蜀兵的人，一定要谨慎、仔细，性情急躁的人不能去！”
曹真在前方军中和郭淮、孙礼等人正在讨论怎样进兵和诸葛亮决战，忽报天子派使者到。曹真接了诏书，原来是命令自己只守不战，专等蜀兵粮尽退兵时再追赶。郭淮笑着说：“出这个计策的人，一定是司马懿！”曹真说：“你怎么能断定是司马懿呢？”郭淮说：“这个计策，完全把握了诸葛亮用兵的特点，也掌握住了诸葛亮的弱点。我国满朝文武中，只怕没有第二个人能有这样高明的见解了。”曹真听了，也禁不住点头，佩服司马懿的机智和聪明，但又问道：“如果蜀兵坚持不退，我们守到哪一天才能成功呢？”郭淮想了想说：“既然我们从司马懿这里学到了一点东西，为什么不也来模仿一下呢？我们一面命先锋王双，在各个小路路口加强巡哨，阻住蜀兵在小路运粮，同时又派出部分军队押运车队，车中放着硫磺、干柴，外面装成运粮车，蜀兵粮食短缺，肯定要来抢；等蜀军抢粮车时，我们从中放火，里应外合，可打一个胜仗，逼诸葛亮退兵。”于是，魏兵便按这个计划行事。
哪知道，郭淮的计策早被诸葛亮识破，诸葛亮却将计就计，不去抢粮车，却老远地对粮车放火。曹真部将孙礼、张虎、乐缣等人认为是蜀兵中计，立即出动，偷袭蜀兵大营，却被诸葛亮事先埋伏的五万军队杀得落花流水。曹真后悔不及，只得传令各路军马，坚守本寨，一律不得出战。
曹真无缘无故地吃了一个败仗，心中很不高兴，天天在大营中闷坐。外面军士报告：“左将军张郃领兵来到！”曹真请张郃进帐中坐下后问道：“你来的时候，有没有见过司马懿？”张郃说：“我临走时，司马将军说：‘如果这几天我军打了胜仗，蜀兵一定还没走；如果我军打了败仗，蜀军一定已退回去了。’我军失败后不知是否去探查过？”曹真不相信，问道：“为什么我军败了诸葛亮反而要退？”张郃道：“司马将军说：蜀兵粮草短缺，必须速战速决。如果我军胜利，他们不敢走，怕我们追赶；如果我军失败，蜀军知道我军不敢再出来，可以放心地撤走。”曹真听罢，茅塞顿开，立即前往探视，果然，蜀兵走了已经两三天了。曹真一面佩服司马懿的神机妙算，一面又后悔不及。