诸葛亮为了匡扶汉室，统一中原，从228年春至234年冬先后兵出汉中，对曹魏发动的五次战争。
建兴六年春，诸葛亮第一次北伐，诸葛亮设疑兵于斜谷，自己率大军攻祁山。张合大破马谡于街亭，诸葛亮返回汉中。
建兴六年年冬，诸葛亮第二次北伐。出散关，包围陈仓，攻打二十多天，蜀军粮尽退军。
建兴七年，诸葛亮第三次北伐，诸葛亮派遣陈式攻占武都、阴平。魏将郭淮带兵援救，诸葛亮亲自率军至建威，郭淮撤退，蜀汉成功得到二郡。
建兴九年，诸葛亮第四次北伐，蜀军包围祁山，司马懿和张合带兵援救。李严运粮不继，蜀军粮尽退军。张合追击蜀军至木门，被蜀军射杀。
建兴十二年，诸葛亮第五次北伐，诸葛亮出武功五丈原。因未能成功抢占北原而与魏军僵持达百余日。秋，诸葛亮逝世，蜀军退回汉中，至此诸葛北伐结束。
诸葛亮作为军事家在历代兵家也得到了较高的认可。司马懿在诸葛亮死后，看到诸葛亮的营垒，称赞其为“天下奇才”。
唐太宗与李靖在《唐太宗李卫公问对》中多次提到诸葛亮的治军之法与八阵图，给予了极高的评价，并且表明陈寿在《三国志》中对诸葛亮的评价是“史官鲜克知兵，不能纪其实迹焉”。唐朝时亦将诸葛亮评选为武庙十哲之一，与张良、韩信、白起等九位历代兵家享同等地位。
诸葛亮亦作诸多军事着述，如《南征》《北伐》《北出》等，对华夏军事界有一定的贡献。诸葛亮在技术发明上亦有灵巧的表现，如改良连弩。诸葛亮亦推演了兵法，作八阵图，直至唐代将领李靖仍然十分推崇。
诸葛亮在汉中休士劝农期间，利用了汉中的经济条件，因地制宜地采取了一系列发展生产的得力措施，使北伐军资基本上就地得到了解决，诸葛亮死后，蜀汉军撤退，魏军还在蜀营中“获其图书、粮谷甚众”。这正说明了诸葛亮休士劝农，实行军屯耕战的效果。当地人民生活好了，就可以招来更多的人口，使地广人稀的汉中重新得到发展，逐步到达人多、粮多的良性循环，使百姓“安其居，乐其业”。
经诸葛亮“踵迹增筑”的“山河堰”等水利工程至今还是汉中地区灌溉面积最大的水利工程。据李仪祉考察而知，“山河堰尚灌褒城田八千余亩，灌南郑县田三万零六百余亩，灌酒县七千余亩，共四万六千余亩。”hZ市的六大名池，至今仍被利用。据考古调查统计，全区至今尚保留有汉以来的古堰七十多处，一些堰渠经历代使用维修，一直延用至今。同时各地在继承和学习古代开发利用水利资源经验的基础上，又不断增修了大批塘、库、陂池等水利设施。仅勉县就增修了能蓄十万立方水的水库三十七个；塘与陂池达三百多个；冬水田至今仍有五万多亩。