曹操夕阳迟暮，军事上的事情便留给后人处理，自己回到邺城开始大搞政治。北还时，他命夏侯渊、张郃留守汉中，但并没有交代对敌之策。不过张郃秉承曹操意志，于建安二十年十二月间，率领所部进入四川。这时候的刘备还没有组织起有效防御线，张郃很快率军挺进至宕渠、蒙头、荡石等地(今四川渠县境)，曹军已经深入益州腹地。渠县属巴西郡，张飞时领巴西太守。张郃孤军深入打上门来，无异于是在捋虎须。
这时候刘备尚在江州，立即命令张飞率兵拒敌。张飞所部本来熟悉地理，更加上人多势众，立即掌握了战场主动。张郃被迫收缩战线，由攻势转为守势，与张飞展开攻防大战，双方对峙五十余日，相执不下。张飞虽一时奈何不得对手，但他有主场之利，所以有恃无恐。张郃却孤军深入，犯了兵家大忌。这一战虽然未分出胜负，但胜利的天平明显是倒向张飞一面的。很快，张飞“率精卒万余人，从他道邀郃军交战，山道迮狭，前后不得相救，飞遂破郃”。——(《三国志-张飞传》)
战败的张郃狼狈不堪，“弃马缘山，独与麾下十余人从间道退，引军还南郑，巴土获安。”张郃败归南郑，暂时解除了来自汉中军事威胁的刘备，也从重庆返回成都。曹操忙于自己的新政权建立之时，刘备却决定开拓进取汉中。法正力挺刘备的想法，指出开拓汉中之利：上可以倾覆寇敌，尊奖王室;中可以蚕食雍、凉，广拓境土;下可以固守要害，为持久之计。此盖天以与我，时不可失也。——(《三国志-法正传》)
而刘备手下两位善观天象的官员周群、张裕却反对用兵汉中，周群更是言之凿凿告诫刘备，此行“当得其地，不得其民也。若出偏军，必不利，当戒慎之。”——(《三国志-周群传》)
二人因为以晓知“占候”之事而知名于益州，所以许多人也担心刘备此次出师不利。刘备仍在为当初割地与孙权而肉疼不已，他深知如果不将汉中锁钥收在囊中，益州的安全就无法得到保障。曹军入蜀的大门始终敞开着，说不好哪一天曹军就会卷土重来。益州不安，刘备如芒在背，汉中之地，刘备志在必得。
建安二十三年春，刘备在“安排”诸葛亮留守成都，主持后勤保障供给之后，兵分两路，一路自己亲自率领法正、赵云、黄忠、魏延等人，杀奔汉中;另一路由张飞、马超、吴兰等人率领，直扑曹操西北驻军重镇下辩(今甘肃成县西)。得知刘备兵分两路来犯，曹操不敢大意，立刻派心腹大将、厉锋将军曹洪督军前往武都(治下辩)迎敌。担心曹洪贪财好色耽误大事，另派骑都尉曹休和议郎辛毗去做曹洪的参军。曹操特意告诉曹休，“汝虽参军，其实帅也。”曹洪也不敢托大，“亦委事于休”。 两军对垒，刘备却自以为是的“遣张飞屯固山(今甘肃成县北)欲断军后”。(将从中御，帝王心术之初级者。刘备胳膊长以为就可以遥控作战。)
马超既与张飞同领军，为何却不独当一面?反而是籍籍无名的吴兰可以自领一军!如果没有其他合理解释，只能是刘备对马超刻意提防，并没有放心使用。故有此败!另据《山阳公载记》记载：超因见备待之厚，与备言常呼备字。关羽怒，请杀之。备曰：‘人穷来归我，卿等怒以呼我字故而杀之，何以示于天下也?’张飞曰：‘如是，当示之以礼。’明日，大会请超入，羽、飞并杖刀立直。超顾坐席不见羽、飞，见其直也，乃大惊。遂一不复呼备字。
马超在益州必须要夹紧尾巴作人，知道自己也是只政治工花瓶，地位与张飞等人无法相比。四十七岁郁郁而终，应当与他心情有关。张飞所部虚张声势，“众议狐疑”。曹休却认为机会难得，建议曹洪“贼实断道者，当伏兵潜行，今乃先张声势，此其不能也。宜及其未集，促击兰，兰破则飞自走矣。”——(《三国志-曹休传》)
曹洪明白曹操派曹休随军，是有意培养新生代曹家军将领。更何况曹操有言在先，所以曹休的话曹洪只有允从。曹军突然集中优势兵力对吴兰部发起猛攻，阵斩吴兰手下大将任夔，吴兰败走途中被氐人杀死，张飞与马超只得败走汉中。史称“大破之，飞果走”。
张飞败还，刘备亲自率领的一路人马也遭遇了曹军的顽强抵抗。刘备率军屯扎在阳平关，与曹操手下大将夏侯渊、张郃、徐晃等人对峙。根据曹操的安排，夏侯渊与徐晃屯阳平，张郃屯广石为掎角之势。为免腹背受敌，刘备先是派出大将陈式率十余营军兵去切断马鸣阁栈道(今四川昭化县境内、即褒斜栈道)，准备“断绝外内，以取汉中”。——(《三国志-徐晃传》)
哪知道徐晃极擅用兵，针锋相对率部衔枚疾进，大破陈式，蜀兵“自投山谷，多死者”。 刘备亲自督军攻击广石的张郃军，哪知道也碰了钉子。刘备“以精卒万余，分为十部，夜急攻楯。楯率亲兵搏战，备不能克”，——(《三国志-张楯传》)
刘备劳师远来，却没有讨到任何便宜，反而损兵折将，应验了此前周群、张裕二人的出师汉中“军必不利”的预言。
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