首次北伐失败后，经过十个月的准备，诸葛亮于建兴六年（228）十二月进行第二次北伐。《三国志·诸葛亮传》裴松之注所引《汉晋春秋》中，载有诸葛亮此次北伐前的奏表，即所谓《后出师表》，后人多认为是伪作，此处姑置不论。诸葛亮之所以选择这个时间北伐，与当时魏国军事形势的变化有直接关系。

原来，建兴六年（228）五月，孙权命鄱阳郡太守周鲂写信给魏国扬州牧曹休，诈言欲举郡降魏，请曹休率兵接应。曹休信以为真，率步骑十万向寻阳县进发以接应周鲂。与此同时，魏明帝又命司马懿由宛县向江陵进发，命贾逵由西阳县向濡须口之东关进发，从两路配合曹休。八月，孙权亲至皖口，派陆逊督诸军大破曹休于石亭，斩获万余，得牛马车乘万辆，军资器械无数。曹休赖贾逵救援，才得生还，不久即痈发于背而死。魏国在这次战役失败之后，为了加强东线的兵力，与吴抗衡，便大量调兵东下，而关中兵力则较前相对虚弱了。

正是在这种情况下，诸葛亮才抓住时机进行第二次北伐的。这一次的军事部署是：主力军“出散关，围陈仓”（《三国志·诸葛亮传》）。散关亦称大散关，在今陕西宝鸡市西南五十余里的大散岭上，当秦岭之咽喉，扼汉中至关中之要道。后来宋代的陆游在汉中从军时，曾写过“三秦父老应惆怅，不见王师出散关”（《观长安城图》）的诗句，可见，从汉中至关中，散关是重要隘口之一。陈仓，即指今陕西宝鸡市。除了主力军由散关进围陈仓外，诸葛亮还选择了一条进围陈仓的小路，这就是陈仓东南的绥阳谷。绥阳谷因绥阳溪（今称马峪河）得名，南与褒斜谷相连，也是由汉中通往关中的一条要道。关于这条进军路线，诸葛亮在给其兄诸葛瑾的信中有过说明。从信的内容可知，绥阳谷山崖绝险，水流纵横，不便于大军行进，过去诸葛亮派去侦察敌情的兵士，即由此要道进入关中。现在为了进围陈仓，诸葛亮便派兵士整修谷道，以便行军。信中所说的“足以扳连贼势，使不得分兵东行”（《与兄瑾言治绥阳谷书》，见《水经·渭水注》），是诸葛亮安慰诸葛瑾的话。当时魏军大量东下，东吴形势已觉吃紧，诸葛瑾担心魏军继续东下，形势将更加严峻。针对诸葛瑾的这一担心，诸葛亮说蜀军进围陈仓之后，可以牵制魏军，使其不敢继续分兵东下。

按诸葛亮出兵之前的想法，由于孙权和陆逊在石亭大破曹休，魏国为了加强东部防线而大量调兵东下，关中兵力虚弱，因此这次北伐定可成功。但是，诸葛亮此次围攻陈仓，却早被曹真所料到。当诸葛亮首次北伐失败，刚由祁山撤退之后，曹真就断定诸葛亮下次出兵，必然围攻陈仓，于是派大将郝昭、王生守陈仓，预做准备。镇守陈仓的主将郝昭，字伯道，太原人，为人雄壮，数立战功，是一员有勇有谋，而又对曹魏政权忠心耿耿的名将。诸葛亮二次北伐，遇到的正是这样一员名将和提前修筑得固若金汤的陈仓城。

诸葛亮包围陈仓城后，一开始并没有强攻，而是派郝昭的同乡靳详在城外遥劝郝昭投降。郝昭在城楼上答道：“魏国法律，君所熟悉，我之为人，君所深知。我受国恩多而门户重，只知死守城池。君勿再言，请还告诸葛亮，便可攻城。”（原文见《三国志·明帝纪》裴松之注引《魏略》）靳详将郝昭之言告知诸葛亮，诸葛亮又派靳详再次劝降。靳详对郝昭说，陈仓城内人少兵寡，难敌蜀军，请郝昭不要白白送死， 自取灭亡。郝昭拉弓欲射靳详，靳详乃去。诸葛亮见劝降不成， 自以为有兵数万，而陈仓守兵仅千余人，又估计曹魏东方救兵短期不能赶到，遂下令攻城。蜀兵架云梯攀城，郝昭则用火箭射之，梯燃，蜀兵皆烧死。蜀兵用冲车猛冲城墙，郝昭则以粗绳系石磨盘砸之，折其冲车。诸葛亮见云梯与冲车均不能奏效，乃命蜀兵架起百尺高之井阑，站在上面向城中射箭，又填平护城河，想在弓箭配合下大举攀城，郝昭则在城内修筑重墙以拒之。诸葛亮又命蜀兵向城内挖地道，想从地道进入城内，郝昭则在城内挖横沟以截之。经过二十多昼夜的攻守相持，诸葛亮已无计可施。

曹真得知诸葛亮进攻陈仓，急命将军韦耀等率兵救援。与此同时，魏明帝也急调张郃赴援。张郃在街亭之战中大破马谡后，本来驻守关中，后因曹休兵败石亭，他便被调往东线的方城。张郃从方城赴援经过洛阳时，魏明帝问他：“等将军到达时，诸葛亮会不会已经攻下陈仓？”（原文见《三国志·张郃传》）张郃知道诸葛亮孤军远悬，军粮不足，难以久攻，便答道：“等不到臣到达陈仓，诸葛亮肯定就已逃走了。屈指算来，诸葛亮的军粮维持不了十天。”（原文见《三国志·张郃传》）于是昼夜不息，兼程西进。

果然不出张郃所料，诸葛亮久攻陈仓不下，而军粮已尽，又听说曹魏援兵将至，只得退军而还。魏将王双率骑兵追赶诸葛亮，诸葛亮大破其军，斩杀王双。

诸葛亮第二次北伐，除斩杀魏将王双外，一无所获，而久攻陈仓不下，蜀兵反受不少损失。所以，这也是一次失败的战役，只是不像首次北伐那样败得惨重而已。失败的原因，一是军粮不继，二是魏军有备。而权衡主次，魏军有备乃是主要原因。诸葛亮以数万之众，围攻仅有千余魏军之陈仓，若魏军无备，早被一举攻破。正因为魏军早有准备，所以诸葛亮强攻二十余日而不能得手，致使兵疲师老，无计可施，此时即使军粮有继，亦难奏功效。与诸葛亮进攻陈仓形成鲜明对比的，是当年刘邦接受张良和韩信的建议而采取的“明烧栈道”和“暗度陈仓”之计。汉元年（前206）四月，诸侯罢兵，各就封国，张良送汉王刘邦至褒中，临告别时，建议刘邦烧毁汉中至关中的山中栈道，假意示知天下，刘邦不会再返关中，借以稳定项羽之心，使他放松警惕，此即所谓“明烧栈道”。刘邦接受了张良的建议，果然使项羽和雍王章邯放松了警惕。到了八月，韩信又建议刘邦乘章邯无备之时，暗渡陈仓故道而偷袭关中，此即所谓“暗度陈仓”。刘邦接受了韩信的建议，果然在陈仓大破毫无准备的章邯，不久即平定三秦。同样是由汉中进攻陈仓，刘邦之所以成功，乃由于出敌不意，乘敌无备；而诸葛亮则在敌方早有准备的情况下强攻，其失败自属必然。

二次北伐 陈仓受挫