作战之后，诸葛亮命令撤退到祁山的东侧，并在卤城建立了营地。司马懿的下属敦促他进攻，但司马懿犹豫不决。然而面对下属的强烈批评和嘲笑，司马懿最终还是屈服了。231年5月，司马懿让张郃进攻由王平守卫的营地，而司马懿亲自对卤城发动了正面进攻。诸葛亮命令魏延、吴班和高翔抵抗卤城郊外的敌人，在那里，曹魏军遭受了意想不到的巨大挫败：3,000名士兵被杀，蜀汉军则缴获了5,000套盔甲和3,100套角弩。尽管损失惨重，司马懿仍然有一支庞大的军队，并撤退回自己的营地。尽管蜀汉取得了胜利，但由于食物供应的减少，诸葛亮无