汉中是益州东北部的一个郡，周围环山、北屏秦岭，汉水盆地坐落其间，汉水支流从西向东流过，汉中物产富饶、土地肥沃，一旦占据汉中，不但能打通通往秦、陇、蜀、楚的道路，进而向外扩张势力，还能“独成一家”、割据一方。所以汉中一直以来都是兵家必争之地，汉高祖刘邦便是以此为根据地，一步步扩张、终成帝业的。

建安十九年（214年）四月，曹操在平定陇右后，便为进攻张鲁创造了有利条件。建安二十年（215年）三月，曹操见刘备已取得益州，而汉中是益州门户，“若无汉中，则无蜀矣”，刘备必然要攻取汉中。于是曹操抢先一步，率十万大军亲征汉中张鲁。

七月，曹操率军来到阳平关（今陕西勉县西北），张鲁左右思量后，知道自己不是曹操的对手，便有了投降之意。但这一想法在说出来后，第一个遭到了其弟张卫的反对，张卫率领大将杨昂及数万人坚守关口，垒起石墙防止曹军的进入，曹军花了好大力气无果，死伤无数，最后还是运用了夜间偷袭的方法，才打败了张鲁军队，张卫趁机逃回汉中。

见到阳平关失守，张鲁又想投降，此时，功曹阎圃说：“你现在投降，那是因为战败了，就算投降过去也没有地位。你听我的，先别投降，我们先去巴中依靠当地的小军阀，曹操肯定打不下来，这个时候再主动投降，那地位肯定不一样了。”

张鲁一听有道理，马上安排撤退。张鲁的部下撤退时一度想烧了粮仓、国库等地方，张鲁也拒绝了，说：“本来就要投靠朝廷，这些都是要献给朝廷的，现在出走，也只是暂时避开曹军，并非有什么二心。收藏珍宝的仓库，以后也是朝廷的，不能烧掉，还是留着吧”。

曹操占据了南郑后，对张鲁的好意也是心领神会，马上慰问张鲁的家人，表示自己的宽广胸怀。

再说张鲁到了巴中后，刘备也马上来招降张鲁。阎圃这时又劝说张鲁：“现在正是投降曹操的好时候，要是现在不投降曹操，那就干脆投降刘备，我们现在的情况只能二选一了。”

张鲁一听马上大怒，刘备帮着刘璋打我，挖我墙脚撬走了马超的仇我还没忘呢！于是大骂道：“宁为曹公作奴，不为刘备上客！”

于是他痛快地投降了曹操。十一月，张鲁带着全家来到南郑向曹操投降，曹操命张鲁为镇南将军，封阆中侯，而张鲁的五个儿子和阎圃也都被封为列侯。

在曹操进兵汉中后，刘备和孙权之间的关系也随即发生了变化。刘备占据益州后，孙权于建安二十年（215年）派使者去见刘备，希望刘备能将荆州归还给自己，但是刘备却说等夺得凉州后再归还，孙权一听就知道这是个托词，故而大怒，随即派大将吕蒙领兵突袭长沙、桂阳和零陵三郡并成功，刘备得到消息后，也亲自引兵东下，领关羽入益阳（属长沙郡，今湖南益阳西）与孙权争夺三郡，双方僵持不下，眼看一场大战即将爆发。此时，刘备收到曹操进攻汉中的消息，恐自己的益州失守，便主动再提出与孙权联盟的请求，并约定以湘水为界，平分荆州，湘水以东的江夏、长沙、桂阳三郡归孙权；湘水以西的南郡、零陵、武陵三郡归为刘备，双方重修旧好。

早在刘备率军东下与孙权争夺荆州时曹操手下的谋士司马懿就曾对曹操说：“刘备以诈力虏刘璋，蜀人未附而远争江陵，此机不可失也。今若曜威汉中，益州震动，进兵临之，势必瓦解。圣人不能违时，亦不可失时也！”

意思是：“刘备降服刘璋乃是诈力、西蜀人也并不真心臣服于他，现在又率军东下与孙权争夺荆州，此时，正是我们进攻益州的最佳时机，我们拿下汉中后，就该乘胜追击，益州必定成为我们的囊中物。”

谋臣刘晔也认为：“今举汉中，蜀人望风，破胆失守，推此而前，蜀可传檄而定。刘备人杰也，有度而迟，得蜀日浅，蜀人未恃也。今破汉中，蜀人震恐，其势自倾。以公之神明，因其倾而压之，无不克也。若小缓之，诸葛亮明于治而为相，关羽、张飞勇冠三军而为将，蜀民既定，据险守要，则不可犯矣。今不取，必为后忧。”

这话的意思是：“刘备是个人才，他有度量、有智谋和算计，但步调迟缓，得到蜀的时间还很短，蜀国人也没有真正亲附他，我们现在趁势攻打、立即发兵，定能取胜，他日等到诸葛亮成为一国之相，关羽、张飞成为勇冠三军的将领，等到蜀国民心已定，我们再攻打就晚了。”

曹操听了二人的话后，都拒绝了，其实，曹操并不是不想得到西蜀，只是当时刘备在益州的统治已趋于稳定，西蜀也是易守难攻，现在自己的后方还不够稳定，孙权、刘备也已经恢复同盟关系。淮南受到东方的孙权威胁，而关羽也在荆州对自己的襄、樊虎视眈眈，盲目进攻益州也许会给自己带来更大的危险，于是，曹操命夏侯渊为都护将军，督张郃、徐晃等大将驻守汉中，并以郭淮为夏侯渊司马，以杜袭为督军，自己领兵回到中原。

其实，刘备也不甘心曹操占据汉中，他总是在寻求机会夺取它，早就在刘备与孙权“重修旧好”且平分荆州后，刘备的偏将军黄权就对他说：“失去了汉中，三巴（巴郡、巴东、巴西）的地位就会被动摇，这等于将蜀中的大腿割走了。”

于是，刘备赶紧派黄权去巴中迎接张鲁，但是当黄权到达巴中时，张鲁已经投归曹操了，黄权领兵大败朴胡、杜濩、任约，控制了三巴地区。曹操得到消息后，派张郃领兵南下，想夺回三巴地区，但被张飞大败，只好退守到南郑。

建安二十二年（217年），法正向刘备献计，认为曹操一举降伏张鲁，却未继续进攻益州，而留下夏侯渊、张郃驻守汉中，一定是内部动乱，而夏侯渊、张郃的才能不足以守住汉中，应该立即发兵夺取汉中。且告诉刘备夺取汉中的意义：上，可以讨伐国贼，尊崇汉室；中，可以蚕食雍、凉二州，开拓国境；下，可以固守要害，是持久的战略。刘备赞同，于是率领诸将进攻汉中。

刘备接受法正的建议：率法正、黄忠、魏延、赵云、高翔、刘封等，先用黄权之计攻破巴东郡的朴胡及巴西郡，进攻汉中的阳平关，另派张飞、马超、吴兰、雷铜、任夔等人攻武都郡，屯于下辨，氐族任雷定等七万多部落相应，而曹军便以夏侯渊守阳平关、张郃守广石、徐晃负责马鸣阁到阳平一带，主力抵挡刘备军，曹洪与曹真则率军防卫张飞军，建安二十三年（218年），张飞与马超改屯于固山，声言要断曹军后路，曹洪虽有攻击下辨的吴兰之心，但众人皆因张飞的举动产生了怀疑，唯独曹休认为敌人如要断军后路，应该伏兵前进；既然他们如此扬言，不如趁两路人马尚未合并，尽早加以攻击，曹洪认为此计可行，遂进击吴兰军，将雷铜、任夔等人杀死，吴兰逃入氐族，被当地人所杀。

三月，马超与张飞军队撤走，同时，夏侯渊与刘备军处于对峙状态。七月，刘备派陈式攻击马鸣阁，被徐晃打败，兵败后部分士兵逃亡时掉进山谷中。刘备率精兵却不能攻克屯兵广石的张郃，寄送书信到成都要求增派援兵，此时，杨洪提出“若无汉中，则无蜀矣”的意见，诸葛亮采纳，于是，立即增派援兵。

建安二十四年（219年）正月，刘备南渡沔水，于定军山、兴势山山麓扎营，与率军前来的夏侯渊部对峙。当时夏侯渊驻守南线据点走马谷，张郃驻守东线据点广石。法正采取声东击西之计，让刘备将万余精兵分作十队，趁夜轮番进攻广石。张郃率亲兵搏战，虽然没有丢失据点，但也抵挡不住刘备军的轮番攻击，于是向夏侯渊要求增援。

夏侯渊将精兵分拨一半去支援张郃，自己继续固守南线。随后刘备派兵偷袭走马谷，放火烧毁了曹军阵地前的防卫工事鹿角，夏侯渊亲自率四百军士出营救火、修补鹿角。此时，法正看准时机，见夏侯渊正处于劣势，提议全力进攻夏侯渊，刘备于是命黄忠居高临下从后方擂鼓突袭，夏侯渊猝不及被黄忠斩杀，曹军溃败。

当时曹军主帅被杀，军中大乱。杜袭与郭淮将剩下的散兵聚在一起，推举张郃为新的统帅，张郃指挥军队安营扎寨，兵授各将领节度，军心才安定下来，第二天刘备想再渡汉水进攻，曹军部下将领认为寡不敌众没必要冒险，应该依河助阵御敌，郭淮却说这是示弱的表现，无法激起士气，他建议在远离汉水的地方设阵，引诱他们渡河，当敌军渡过一半时给予攻击，张郃认为此计可行，设阵以后，刘备心中生疑，不敢渡河，并没有采取军事措施，于是，曹军只好退守到阳平。曹操得到了夏侯渊阵亡的消息后，便命曹真立即增援，曹真到达以后，派徐晃军反击刘备派出的高翔军，取得胜利，局势暂时得以稳定下来。

三月，曹操亲自率军由长安出兵斜谷，到达汉中，刘备便将群众聚集起来，占领险地，不与曹军正面交战，后曹操在北山下运送粮草，黄忠出兵夺取，但是并没有交还。赵云率骑兵寻找，路上遇到曹操士兵，被围住后，赵云与其厮杀一阵，边战边退，谁料曹军又有援兵，追到赵云营前，赵云只好立即逃至军营，放下旌旗，停敲战鼓，曹军生怕有诈，并不敢继续往前，谁知道此时赵云军擂鼓震天，从后面射出很多箭，曹军很多人被射杀，且慌乱中这些士兵互相践踏，坠进汉水者甚多，死伤无数。

曹操与刘备对峙数月，兵力耗损很多，他便萌生了退意，后用“鸡肋”当口令，官员们都不知道是何用意，唯有主簿杨修明白鸡肋是“弃之可惜，食之无味”的意思，知道曹操想撤退，便自己收拾了行装。五月，曹操果然放弃了汉中。刘备在占领汉中后，六月派孟达由秭归攻房陵，太守蒯祺被杀，后再命令刘封由汉中顺沔水而下，率孟达军猛攻上庸，太守什耽投降，为益州做了更完满的防备，同年七月，刘备在汉中自立为王，与曹操相抗衡。而曹操，因担心刘备称王以后趁机攻打武都，于是命雍州刺史张既率五万多人迁徙到扶风郡和天水郡一带。

从此处也能看出来曹操的战略，他显然一开始就不想久守汉中，否则他就不会把汉中百姓都迁走了。迁走百姓，留守曹军的吃喝就全都得靠外界运输，秦岭巍巍，道路难行，支撑几年尚可，长期支撑下去，岂不是自找苦吃吗？

不过，自此，汉中之战曹操和刘备的角逐胜负已见分晓。

汉中争夺战从建安二十二年（217年）至建安二十四年（219年）五月，持续了将近两年之久。汉中之战，曹刘双方都投入了非常多的战力，刘备方参战将领张飞、马超、赵云、黄忠等，曹操方参战将领夏侯渊、曹休、曹真、张郃、徐晃、郭淮等，都是三国时期的名将，可谓是一场势均力敌的战争。然而这场持续了将近两年之久的战争，史书上却交待非常少，历代也少有对这场战争的战术评价。

诸葛亮曾说：“及至孟德，以其谲胜之力，举数十万之师，救张郃於阳平，势穷虑悔，仅能自脱，辱其锋锐之众，遂丧汉中之地。”司马懿也曾说：“昔武皇帝再入汉中，几至大败。”

而曹操从建安二十三年（218年）七月开始治兵，到建安二十四年（219年）三月抵达汉中，准备时间长达半年有余，但在汉中与刘备僵持了仅仅两个月就撤出汉中，汉中之战中发生的汉水之战被认为是曹操速败的原因，后世史家治史时对汉中之战的记载多为曹操被赵云所击败。例如，南宋朱熹撰《资治通鉴纲目》：“三月，魏王操出斜谷，刘备将赵云击其军，败之。”元胡一桂撰《十七史纂古今通要》：“赵云大败操兵，操引还长安，帝遂有汉中，自称汉中王。”元赵居信撰《蜀汉本末》：“三月，操出斜谷。将军赵云击其军，败之。夏五月，操引还，昭烈遂取汉中。”明章如愚撰《群书考索》：“赵云将数千骑大破魏兵，备遂有汉中。”