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不久，诸葛亮遣使求战，司马懿不谈军事，问使者：“诸葛公起居何如，食可几米？”使者说：“三四升。”然后对问政事，使者说：“二十罚已上皆自省览。”经过一番不经意的询问，司马懿对人说：“诸葛孔明其能久乎”(《晋书·宣帝纪》)！果然，诸葛亮于当月病故于五丈原军中。
蜀将秘不发丧，整军后退。当地百姓见蜀军撤走，向司马懿报告，司马懿出兵追击。蜀将杨仪返旗鸣鼓，做出回击的样子，司马懿以为中计，急忙收军退回。第二天，司马懿到诸葛亮营垒巡视，“观其遗事，获其图书、粮谷甚众”(《晋书·宣帝纪》)。司马懿据此断定诸葛亮已死，并赞诸葛亮“天下奇才也”(《晋书·宣帝纪》)。
辛毗认为诸葛亮死否尚不可知，司马懿说：“军家所重，军书密计、兵马粮谷，今皆弃之，岂有人捐其五藏而可以生乎？宜急追之”(《晋书·宣帝纪》)。于是，率兵急追。关中地多蒺藜，司马懿派三千士兵脚穿软材料做成的平底木屐，在大军前行走，蒺藜都刺在木屐上，然后大军马步并进。一直追到赤岸，这才得到诸葛亮的确切死讯。当时人有谚语说：“死诸葛走生仲达”，司马懿笑着说：“吾便料生，不便料死故也”(《晋书·宣帝纪》)。
历时七年的诸葛亮攻魏之战至此结束。诸葛亮不顾战略上的失策，以一州之地强攻中原之魏，纵使竭忠尽智，终因实力悬殊而难以实现其战略目的。而魏国则在司马懿等人的人正确指挥下，以优势兵力采取防御战略，最终不战不退蜀军，取得了最后的胜利。
蜀将杨仪、魏延在撤军后争权，杨仪杀死魏延。司马懿想乘机攻蜀，
司马懿生平(11/25)