建兴六年，诸葛亮率10万大军，挟七擒孟获的威势，采用声东击西的策略，从汉中出发，一举突破魏军防线，越过祁山，直指当时曹魏所据有的天水、南安、安定三郡，蜀军势大，天水、南安、安定三地叛魏应亮，整个关中震动。魏明帝亲至长安坐镇，分派张颌、曹真二人反击蜀军。
获悉魏军进攻，当时诸葛亮坐镇西县，精心组织了街亭阻击战，派马谡担任先锋，同时指派王平、高详、黄袭、张休、李盛五人率精兵1万协助马谡防守街亭，其主要目的是保障进入关中的通道———陇山道西口的畅通。而曹魏派出的张则率领5万大军直驱街亭。
陇山道是甘肃秦安至陕西陇县间的要道，也是翻越陇山的必经之路，全长达150多公里。当时，魏将张率步骑5万，从陇县出发，沿陇山道西进。蜀军只有1万人，严密防守街亭四周的战略要地。整个战场形势魏强蜀弱。尽管当时诸葛亮率10万大军北上伐魏，但是兵力被分散到了武都、祁山、西县、天水、南安5个据点，同时要攻打陇西、上，没有像初期一样形成有利的拳头，局部上已经没有集中优势兵力的作用了。因而面对5万曹魏大军，诸葛亮只能派出1万精兵迎战张。
追究起来，街亭之战失败的主要原因是曹兵势大，蜀兵弱小，且又处处被牵制，致使优势丧尽。专家考证，就连当时的诸葛亮都被魏军牵制在上圭，而无法分兵救援马谡。尽管其中有马谡指挥失误的地方，但蜀军整体实力远远不如魏军，且没有形成局部集中兵力的态势，其结果也只能是失败，即使诸葛亮亲自去街亭指挥，结果也是一样。
在整个街亭之战中，虽然蜀汉利用了战术上的优势，声势很大，但真正到决定战争的关键时刻却应变乏力，最后不得不丧失先机，丢掉街亭，退回汉中。对于实力相差悬殊的两家来说，战术虽然能起到一时的作用，但却无法改变最终的结果。
可惜诸葛亮虽在一定程度上认识到了这些，但却无法从根本上改变，只能“知其不可而为之”。最终出师未捷身先死，长使英雄泪满襟。从而使街亭成为一个充满悲情色彩的地方。
蜀汉：赵云、邓芝率1万人沿褒斜道从汉中至宝鸡，作为疑兵，吸引魏军诸葛亮率主力攻取关中诸县，马谡(副将王平所率1-2千左右)兵力在1万到2。5万之间，各处记载不同。(所有蜀军步兵和弓箭兵为主，马谡所率军队中有蜀汉山地特种部队无当飞军，善于防守和对付骑兵)
魏国：主帅曹真，先锋张颌兵力5万以上，主力为骑兵。
下面还有一种说法：战前双方兵力
蜀汉军：总兵力：10万人东线：赵云、邓芝近1万人为疑兵出斜谷，企图吸引魏军主力于秦岭一帝;西线：诸葛亮、魏延、马谡、吴壹、王平、高详、李盛、黄袭等9万多人出阳平关过祁山直插天水等地。
魏军：总兵力：6~7万人防守部队：陇右各城(冀城、上郑、西县等地)数千人(天水太守马遵等)，长安等关中地区近1万人(安西将军司马懋，改派大将军曹真;代理雍州刺史郭淮等);中央增援部队：战略预备队5万人(右将军张邰等)防御部队死守各战略据点，增援的精锐兵团快速自关中进兵陇右，救援被包围攻击的各郡县。
虽然后主诏书说诸葛亮有20万人马，但是根据蜀汉国力，应为夸大之词。但是，另两个记载是很有参考价值的。由于魏军仅从洛阳增援的就有5万兵力，加上原先陇右和关中的兵力，当接近7万人。而诸葛亮自己承认在两个战场上(指诸葛亮主力所在的陇右战场，以祁山代表和赵云疑兵所在的秦岭战场，以箕谷代表)的兵力均多于对手，那么至少在8~9万左右，否则只能是基本相当。再考虑到沿途留守、押运粮草人马等，诸葛亮的参战兵力当在10万左右。
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