西元234年2月，經過三年的整兵備戰，諸葛亮親率蜀國大軍出斜穀道，據武功五丈原（今陝西省岐山南），屯田於渭濱。4月，蜀軍到達郿縣，在渭水南岸的五丈原下紮營寨。
蜀軍跋山涉水，軍糧準備不足，魏國大都督司馬懿抓其關鍵，率領魏軍背水修營，想以持久戰消耗蜀軍糧食，令蜀軍自行撤退。時間來到了8月，就在魏蜀兩軍僵持之際，諸葛亮卻因過度勞累而病倒在床，就此，僵局被打破。
一、諸葛亮臨終前發佈命令，但魏延不執行
諸葛亮在五丈原因病去世，在臨終前，他深知自己一旦不在，司馬懿必定會率大軍來攻，而現時蜀軍是無法敵得過司馬懿的大軍。於是，諸葛亮召集下屬進行討論，並明確要求全軍撤退，對於魏延，諸葛亮則讓他為蜀軍斷後。可是，魏延並不認同諸葛亮的安排，他覺得，諸葛亮死就死了，北伐的計畫是無論如何不能被打斷的。還有一點就是，私底下，魏延認為自己是比楊儀功勞大、資歷高。
囙此，當部隊開始撤退時，便出現了楊儀和魏延同時進軍的情况，而且二人都向成都派出信使，說是對方要行叛亂之事。魏延雖然勇武，又精通兵法，但是，這一次魏延的死卻是極其簡單，當他率軍前往南穀口，被王平追上，在王平一番言語之下，魏延率領的阿兵哥便紛紛投降，無奈，魏延只能孤身逃跑，但很快就被馬岱斬殺。
二、魏延喜歡和諸葛亮對著幹，不是諸葛亮的覈心人物
在諸葛亮執政期間，楊毅，費毅，蔣琬，薑維等人是諸葛亮的覈心，而魏延總是喜歡反駁諸葛亮，一直在與諸葛亮對著幹。
在北伐戰爭中，魏延反復提出與諸葛亮相反的觀點，其實客觀來看，魏延是一個很有想法、很有主見的將軍，但是這樣的將軍，自不會被諸葛亮所喜。
而且，諸葛亮和魏延的軍事觀念也有很大的出入，一次，魏延提出子午穀奇謀，他只需5000精兵便可直取長安和潼關，而諸葛亮則率大軍出斜穀進兵長安、潼關，最終兩軍會師於潼關。但是諸葛亮為人太過謹慎，他認為此計過於兇險且難以成功，便否决了魏延的提議。還有一個說法就是，諸葛亮的戰畧中並沒有攻略長安的意圖，他的目標是先取凉州，再步步蠶食魏國。但不管諸葛亮是因為何種原因才拒絕魏延，總之魏延已經開始心生不滿，也是從現在開始，魏延認為諸葛亮過分謹慎，後人也把這作為魏延以後謀反的理由之一。
三、魏延活著，就是一顆定時炸彈
魏延是諸葛亮陣營的堅決反對者，他的理念和諸葛亮更是格格不入，但即使他資歷深厚，也很難干預蜀漢的軍事事務，但這一切的前提是諸葛亮活著。只有諸葛亮才能壓得住魏延，倘若諸葛亮不在了，魏延就會變成一顆失控的炸彈，隨時可能會爆炸，囙此，諸葛亮深知，魏延註定會是蜀漢最不穩定的因素。
即便魏延能征善戰，但也有極大的可能將蜀漢拖下水，再加上魏延一意孤行的性格，諸葛亮對他就更不放心了。魏延在投奔劉備之前，把他原來的主人韓玄一刀殺死，諸葛亮對此的評估是：“食其祿而殺其主，是不忠也；居其土而獻其地，是不義也。”背叛過第一次，就有可能會有第二次，也難怪諸葛亮要除掉魏延。為了蜀漢不遭受毀滅性的災難，魏延只有身死，諸葛亮才能安心，才會放心。