五丈原之战是中国的三国时期发生的一场战役，于今日中华人民共和国陕西省宝鸡市岐山县县城南约20公里五丈原镇的黄土台原发生，交战双方为曹魏及蜀汉，时为蜀汉后主刘禅建兴十二年（234年，魏明帝青龙二年）。当时，蜀汉丞相诸葛亮率军第五次北伐，由汉中出发，取道斜谷，穿越秦岭，进驻五丈原。在此，蜀军与魏军对峙了100余天。最后，诸葛亮病逝于此。
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背景
231年的第四次北伐，蜀军粮尽退军。撤退时，魏方车骑将军张郃被射伤，其后伤重病死。从蜀方第一次北伐开始，由于连年派出数万规模的军队出征，而每次均为兵粮不足而要退兵，所以诸葛亮在其后的三年里，劝农讲武，作木牛、流马，运米粮到斜谷口集积，又住在斜谷邸阁，与民休息，准备再次北伐。
经过
234年春二月，诸葛亮再度出征曹魏，悉大众军由斜谷出，以流马运输，意取长安；同时派使臣到东吴，希望孙权能同时攻魏，孙权答应进攻合肥。根据《晋书·宣帝纪》，两军合共十余万。四月，诸葛亮到达郿县，据武功五丈原，与魏大都督司马懿对渭南对峙。司马懿立即渡河，背水防守。
曹将郭淮认为蜀军必会争夺北原，司马懿认同，便派郭淮先前往防备，又把人口集中的渭水以南筑砦加固防备。果然，蜀军到来，但被郭淮击退。司马懿亦曾趁武功水涨水时试图率军攻击孟琰所部，被诸葛亮作浮桥以弓弩击退。诸葛亮每每患粮不继，使己志不申，是以分兵屯田，为久驻之基。耕者杂于渭南河滨居民之间，而百姓相安，军无私事。而孙权也曾率十万大军北上响应蜀汉，但被满宠领数十勇士放火烧船打败。
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诸葛亮自至，数次派人挑战。司马懿吸取在诸葛亮第四次北伐时魏军与蜀汉军队正面作战惨败（详见诸葛亮北伐）的教训，始终坚守不出。其后诸葛亮故意让人带一套女人的衣服、头巾送给司马懿，表示司马懿就像女人一样。魏军将领见此情形都火冒三丈，纷纷要求出战，为了搪塞将领们的要求，司马懿亦上表向魏明帝固请出请战。曹叡便使卫尉辛毗持节以节制司马懿。姜维对诸葛亮说：“辛佐治仗节而到，贼不复出矣。”诸葛亮曰：“彼本无战情，所以固请战者，以示武于其众耳。将在军，君命有所不受，苟能制吾，岂千里而请战邪！”这只是做样而已。
后诸葛亮派下战使到司马懿处，司马懿问诸葛亮寝、食和其事情之劳累，不问军事。使对司马懿说：“诸葛公夙兴夜寐，罚二十以上，皆亲揽焉；所啖食不至数升。”司马懿说：“亮将死矣。”魏、蜀两军相峙百余日。是年八月，诸葛亮积劳成疾而病倒，病情日益恶化。消息传到成都，刘禅派李福去探望诸葛亮，并询问以后国家大计和继承人问题。诸葛亮也对各将领交代后事，要杨仪和费祎统领各军撤退，由魏延、姜維负责断后。
不久，诸葛亮在逝世，享年五十四岁。杨仪、姜维等秘不发丧，整顿军马而退出。百姓奔走相告司马懿，司马懿追出。姜维令杨仪反旗鸣鼓，若将回军向司马懿进击，司马懿乃撤退，不敢追偪。于是杨仪结阵而去，入斜谷后才发丧。司马懿之退，百姓为之笑话，称：“死诸葛走生仲达”。或以告司马懿，司马懿说：“吾能料生，不便料死也。”
战后
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《三国志》载撤退后的蜀军，大将魏延为了争取诸葛亮后继之事而与杨仪争执反被杀害。《魏略》则载为杨仪放出魏延投敌之谣言，起兵追而杀之。
之后杨仪在军事和政事遭到蒋琬刻意架空，杨仪虽任中军师，却无所统括、如同虚职。
后来蒋琬和费祎掌握了蜀军的实权军事和政事，杨仪狂妄自骄、人心胸狭隘，最后杨仪被贬为平民后因毁谤国政入狱，最后不甘而自杀。
蒋琬曾计划继续北伐，但为其他重臣反对而未有实行。
在抵抗过蜀军的侵攻后，司马懿于238年讨伐辽东的公孙渊，灭公孙渊。自此，曹魏东西外患除去，司马懿亦因为取得大功，确立其在曹魏朝廷内的地位。239年，年轻的曹叡病故，其养子曹芳尚年幼，令司马懿有机会把持政局，凌驾曹氏后人的地位，间接种下后来三国归晋的基础。