曹操攻占汉中后，刘备担心曹操此举会威胁到京师成都的安全。于是，刘备派大军向阳平关进发，意图与曹军守将夏侯渊、张郃争夺汉中。两军相持一年多，互有胜负。
公元219年，刘备听从法正的谋划，渡过沔水占据定军山有利地形。夏侯渊知晓后，率兵前来与蜀军抢占有利位置。一天夜里，刘备率十万精锐分成十部偷袭张郃守军，但是未能攻克。随后，夏侯渊派张郃守备鹿角东部，自己则率领精锐镇守鹿角南部。刘备知道后率军猛攻张郃，将其打得四处逃窜。夏侯渊得知情况后，分出一半兵力前去解救张郃。刘备先是在走马谷采用烧围角的策略，吸引夏侯渊前去救火，又派出黄忠前去围剿夏侯渊。黄忠到达定军山附近后，多次击鼓却不攻打，使夏侯渊松懈戒备。最后，趁着夏侯渊分身乏术，黄忠率军居高临下突袭魏军。夏侯渊惨败，被黄忠一刀劈死。
定军山之战奠定了蜀汉基业，开辟了三国鼎立局面，是中国历史上具有划时代意义的一战。