張郃率領魏軍趕到街亭，看到馬謖放棄現成的城池不守，卻把人馬駐扎在山上，暗暗高興，馬上吩咐手下將士，在山下筑好營壘，把馬謖扎營的那座山圍困起來。

　　馬謖幾次命令兵士沖下山去，但是由于張郃堅守住營壘，蜀軍沒法攻破，反而被魏軍亂箭射死了不少人。

　　魏軍切斷了山上的水源。蜀軍在山上斷了水，連飯都做不成，時間一長，自己先亂了起來。張郃看準時機，發起總攻。蜀軍兵士紛紛逃散，馬謖要禁也禁不了，最后，只好自己殺出重圍，往西逃跑。

　　王平帶領一千人馬，穩守營盤。他得知馬謖失敗，就叫兵士拼命打鼓，裝出進攻的樣子。張郃懷疑蜀軍有埋伏，不敢逼近他們。王平整理好隊伍，不慌不忙地向后撤退，不但一千人馬一個也沒損失，還收容了不少馬謖手下的散兵。

　　街亭失守。蜀軍失去了重要的據點，又喪失了不少人馬。諸葛亮為了避免遭受更大損失，決定把人馬全部撤退到漢中。

　　諸葛亮回到漢中，經過詳細查問，知道街亭失守完全是由于馬謖違反了他的作戰部署。馬謖也承認了他的過錯。諸葛亮按照軍法，把馬謖下了監獄，定了死罪。

　　馬謖自己知道免不了一死，在監獄里給諸葛亮寫了封信，說：“丞相平日待我像待自己的兒子一樣，我也把丞相當作自己父親。這次我犯了死罪，希望我死以后，丞相能夠像舜殺了鯀還用禹一樣，對待我的兒子，我死了也沒牽掛了。”

　　諸葛亮殺了馬謖，想起他和馬謖平時的情誼，心里十分難過，流下了眼淚。以后，他真的把馬謖的兒子照顧得很好。

　　諸葛亮認為王平在街亭曾經勸阻過馬謖，在退兵的時候，又用計保全了人馬，立了功，應該受獎勵，就把王平提拔為參軍，讓他統率五部兵馬。

　　諸葛亮對將士們說：“這次出兵失敗，固然是因為馬謖違反軍令。可是我用人不當，也應該負責。”他就上了一份奏章給劉禪，請求把他的官職降低三級。

　　劉禪接到奏章，不知該怎么辦才好。有個大臣說：“既然丞相有這個意見，就依著他吧。”劉禪就下詔把諸葛亮降級為右將軍，仍舊辦丞相的事。

　　由于諸葛亮賞罰分明，以身作則，蜀軍將士都很感動。大家把這次失敗當作教訓，士氣更加旺盛。這年冬天，諸葛亮又帶兵殺出散關（今陜西寶雞西南），包圍了陳倉（今寶雞東），殺了一個魏將；第二年春天，又出兵收復武都（今甘肅成縣）、陰平（今甘肅文易西北）兩個郡。后主劉禪認為諸葛亮立了功，下了一道詔書，恢復諸葛亮的丞相職位。