諸葛亮
劉禅が帝位に即くと、諸葛亮は武郷侯、開府治事、益州刺史を兼ね、政治の全権を担った。諸葛亮は農業生産を積極的に開発し、農家の負担を可能な限り減らすようにして秦の時代に築かれた水利施設を再構築した。
諸葛亮は「孫権が劉備の死を聞けば、おそらく異心を抱くだろう」と深く心配していたが、鄧芝を派遣して孫権との友好関係を整え、孫権は魏との関係を絶って蜀と同盟し、張温を派遣して返礼させた。さらに、魏に対する北伐を企図する。魏は、諸葛亮が実権を握ったのを見て、華歆、王朗、陳羣、許芝のほか同族の諸葛璋ら高官が相次いで降伏勧告の手紙を送りつけたが、諸葛亮は返事を出さず後に『正議』を発表して彼らを批判した。
劉備の没後、益州南部で雍闓・高定らが反乱を起こしていたが、諸葛亮は建興3年(225年)に益州南部四郡をことごとく平定した(南征)。この地方の異民族に漢代を通じて始めて税を課す事に成功して財物を軍事に充て、蜀の財政は大いに潤った。『漢晋春秋』及び『華陽国志』によると、この時七縦七擒の故事があったといわれる(詳しくは「孟獲」の項を参照)。12月に諸葛亮が成都に帰還すると、南蛮は再び反乱を起こし、雲南太守の呂凱が反乱軍に殺害されたため、李恢が兵を率いて反乱を鎮圧した。その後、建興9年(231年)に死去した李恢の後任として張翼が赴任するが、法を厳しく執行しすぎたため、建興11年(233年)には南夷の豪帥であった劉冑が反乱を起こし、朝廷は張翼を召還して馬忠を派遣し反乱を平定させている。これ以降、馬忠の時代から霍弋の時代までよく南中を治めていたとされている。
その際『後出師表』を上奏したとされるが、これについては偽作説が有力である。2度目の北伐では陳倉城を攻囲したが、曹真が侵攻路を想定して城の強化を行わせていた事や、守将の郝昭の奮戦により、20日余りの包囲した後、食糧不足により撤退した。撤退時に追撃してきた魏将王双を破り討ち取っている(陳倉の戦い)。
建興7年(229年)春、第3次の北伐を決行し、武将の陳式に武都・陰平の両郡を攻撃させた。雍州刺史の郭淮が救援に向かうが、諸葛亮が退路を断つ動きを見せると撤退したため、陳式は無事に武都・陰平の2郡を平定した(陳倉の戦い#第三次北伐)。この功績により、再び丞相の地位に復帰した。
建興8年(230年、魏の曹真らが漢中に攻め寄せるも、大雨によって魏軍の進軍が滞った事もありこれを撃退する(子午の役)と、これに乗じた諸葛亮は西に軍を進め魏延、呉懿を羌中へ向かわせ、陽谿で魏の費耀・郭淮を大いに打ち破った。
建興9年(231年)春2月、諸葛亮ら蜀軍は第4次の北伐を行った。魏の祁山を包囲すると別働隊を北方に派遣し、諸葛亮は自ら郭淮らと対峙して撃退し、近辺の麦を刈り取った。張郃ら魏軍が略陽まで進軍してくると、祁山まで後退した。司馬懿が指揮を執る魏軍は祁山を解放するために、司馬懿が諸葛亮の軍を、張郃が王平の軍を攻撃したが、撃退された。蜀軍は局地的には勝利したものの、長雨が続き悪天候の食糧輸送を嫌った李厳が撤退を進言した。
非戦論を主張する張昭ら呉の重臣達と論戦し、全て言い負かし沈黙させる。 非戦論に傾いていた孫権・周瑜を説得して交戦に向かわせる。 戦いが始まってから周瑜は諸葛亮の才能を恐れるようになり、諸葛亮に対して「10日で矢10万本を手に入れろ」と言う無理難題を突きつけて殺そうとしたが、諸葛亮は霧の出た夜に曹操軍に夜襲を仕掛け、曹操軍が放った矢を鹵獲して帰った。 曹操軍を火攻めにすると決まったものの北西の風しか吹かず、このままでは火を点けてもその火が自分達に返ってくる事がわかり、周瑜は悩んでいた。そこで諸葛亮は壇を築いて祈祷し、東南の風を吹かせ、曹操軍を焼き討ちにしたことになっている。
赤壁の戦いでの敗戦後、曹操の敗軍を旧恩により見逃した関羽を軍律に照らし斬ろうとするも、劉備のとりなしで免じる。関羽が曹操を見逃すことを知っていたが、規律の厳しさと公平さを知らしめるべく意図的に行ったとされる。
赤壁以後の荊州争奪戦に於いて、周瑜は曹操の残党軍を攻めてこれを打ち破るが、諸葛亮はこの隙を突いて曹操軍の城を占領し、諸葛亮に先んじられた事で怒った周瑜は持病が悪化する。その後、周瑜は蜀を取るからと偽って荊州に入り、隙を突いて荊州を占領しようと図ったが、全て諸葛亮に看破され、再び怒った周瑜は「既生瑜、何生亮」(天はこの世に周瑜を生みながら、なぜ諸葛亮をも生んだのだ!
『三国志』の撰者である陳寿は「時代にあった政策を行い、公正な政治を行った。どのように小さい善でも賞せざるはなく、どのように小さい悪でも罰せざるはなかった。多くの事柄に精通し、建前と事実が一致するか調べ、嘘偽りは歯牙にもかけなかった。みな諸葛亮を畏れつつも愛した。賞罰は明らかで公平であった。その政治の才能は管仲・蕭何に匹敵する」(原文を部分的に抜き出して要約)と評した。一方で「毎年のように軍隊を動かしたのに(魏への北伐が)あまり成功しなかったのは、応変の将略(臨機応変な軍略)が得意ではなかったからなのかもしれない」とも述べている。『三国志』成立直後より諸葛亮に対して疑義を述べたこの文章をことさらに強調して、陳寿が私怨から諸葛亮を貶めているのだなどという言説が多数出た(詳しくは陳寿#陳寿への非難の項を参照)。
しかし、『三国志』に収録されている「諸葛氏集目録」で陳寿は「諸葛亮の才能は軍隊の統治には優れていたが、奇策はそれほど得意でなかった。諸葛亮の才は興業を成した管仲・蕭何に匹敵した。では敵のほうが兵数が多く、(管蕭の同僚である)王子城父、韓信のような名将もいなかった為、北伐は成功しなかったであろうか?(そうではない)。魏に対する北伐が成功しなかったのは天命であり、人智が及ぶところではなかったのだ」と評している。
華北ではこの頃、建安5年(200年)に曹操が袁紹を打ち破って覇権を手中にし、南進の機会を窺っていた。劉備は袁紹の陣営を離れて劉表を頼り、荊州北部の新野(現在の河南省南陽市新野県)に居城を貰っていた。
諸葛亮は前述のように晴耕雨読の日々を送っていたが、友人の徐庶が劉備の下に出入りして、諸葛亮のことを劉備に話した。人材を求める劉備は徐庶に諸葛亮を連れてきてくれるように頼んだが、徐庶は「諸葛亮は私が呼んだくらいで来るような人物ではない」と言ったため、劉備は3度諸葛亮の家に足を運び(207年冬~208年春)、やっと迎えることができた。これが「三顧の礼」である。この時、諸葛亮は劉備に対していわゆる「天下三分の計」を故事に習って示し、「曹操・孫権と当たることを避けて、まずは荊州・益州を領有し、その後に天下を争うべきだ」と勧めた。これを聞いた劉備は諸葛亮の見識を認め、諸葛亮を左将軍掾(主任)に起用した、また諸葛亮は劉備に仕えることを承諾した。これを「孔明の出廬」という。諸葛亮は劉備軍加入後、真っ先に曹操の侵略を抑える事を最優先とし、劉備軍は孔明が来てからは厳しさを持つようになった。孔明加入前の劉備軍は統制が弱かったが、孔明が陣頭指揮に立ってからは規律を第一とし、真っ先に曹操の攻撃を抑えて堅く守り切り、その間に颯爽と勢力を固めていく事になる。