公元231年，魏明帝太和五年三月，魏国大司马曹真病故，蜀国丞相诸葛亮乘机进攻祁山，发起了对魏国的第四次北伐。魏明帝曹睿下诏调在宛城防御吴国的大将军司马懿前往关中抗击诸葛亮的进攻，魏明帝诏书称；“西方有事，非君莫可付者。”当时诸葛亮把魏国将领贾嗣和魏平包围在祁山，而魏国因为刚刚在去年伐蜀失利，统帅曹真又病故，处在军心涣散，人心不稳的状况，魏明帝派遣司马懿前往关中就是为了让他能克服军无斗志，并指挥救援陇西祁山。

司马懿到达关中后，立即组织部署全军出发，大将张郃等人认为应该留守部队防御雍眉，司马懿指出如果是前军能够单独同蜀国军队抗衡，我们还可以在后方保留部队，否则就会象汉朝楚国的三军被英布依次歼灭那样。指出只有全军前往才能与诸葛亮的主力部队作战。这是因为司马懿充分了解诸葛亮集中全部主力进攻祁山的情况，诸葛亮不仅调集了自己统领的部队，还把李严指挥的防御吴国的东部军队也调到祁山前线。所以司马懿不担心蜀国会向关中进攻，知道分兵以后的魏军无法单独同诸葛亮和李严两路联合大军作战。

随后司马懿指挥大军向陇西进发，在到达隃麋的时候，得到诸葛亮指挥大军前往上邽抢收小麦粮食的消息，当时诸将都有些畏惧，司马懿说诸葛亮一定会先部署防御，安营驻守，我们只要两天兼程赶路就能到达阻止他。于是命令部队日夜急行军，终于赶到上邽阻止了诸葛亮抢收粮食。《三国志》魏明帝本纪太和五年的注解也表明，司马懿指挥军队保住了陇西的粮食，“宣王与亮相持，赖得此麦以为军粮。”司马懿指挥部队与诸葛亮相持的过程综合各种史料，双方互有胜负，《三国志》的王平、张郃传描写了部分细节，当时司马懿指挥部分部队同诸葛亮相持，而让张郃指挥部分军队援救祁山守军，进攻包围那里的王平指挥的蜀国军队。诸葛亮在上邽由于分兵包围祁山，指挥的不是全军，所以没有同司马懿交锋，退还祁山，据守险要，而司马懿也派张郃进攻据守南围的王平，自己进攻诸葛亮，战斗的结果是魏国军队斩俘万计，而蜀国也消灭了魏国数千人，并在木门设伏，导致魏国大将张郃阵亡，蜀国最终是因为粮食无法供应而退兵。

尽管《三国志》中李严传称是因为下雨，李严叫诸葛亮退兵的，但是根据诸葛亮和众大臣弹劾李严的上书描述，李严是推托有病指挥部队退到沮、漳，以后又退到江阳，是在祁山与诸葛亮分裂，自行撤兵回东部自己的辖区，总之主要原因都与粮食供应不足有关，也有内部矛盾的因素。