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司馬懿又派出探馬，密切監視孔明軍的動靜。

此時，孔明已接街亭失陷的驚報。他不禁跌足長嘆道：“街亭失陷，我軍大勢已去！若不速退，三軍必陷覆役的險地。”

孔明也不敢遲疑，立刻部署撤軍。

孔明派出快馬，前去急報已出箕谷的趙子龍、蕭候儀軍，火速回師接應中軍主力。又派張翼前去劍閣，修好棧道，以備危急時出劍閣入漢中。再令馬岱、姜維二將斷後。他自己則率廖化等將，引中軍主力撤退。

孔明為保住軍糧，親率五千兵馬，到西面的一小城搬運糧草。抵達西城，孔明派二千五百兵馬，前去城外搬運糧草，他自己則率二千五百兵馬，留在西城，準備接應。

就在此時，忽報司馬懿親率十五萬大軍，正向西城浩蕩而來，此時西城之中，只有一班文官及二千五百兵士，連一位大將也沒有，眾官聞報，均大驚失色，料今番必被魏軍所擒了！

孔明心中亦吃了一驚，他也意料不到，司馬懿不去進攻陽平關，以便直取漢中，反而回師向他的主力大軍所在地尋求決戰之機！如此一來，孔明立陷無將可用，無兵可守的絕境了！

孔明神功已達通玄境界，他若隻身逃跑，司馬懿雖有十五萬大軍，亦難困得住他。但孔明若隻身而去，留在西城的二千五百兵士，以及一班隨軍文官，便必定無一倖免，成了魏軍的階下囚了！按孔明的性格，他又怎會採此大失軍心的怯懦辦法？他猛一咬牙，暗道：我擠了生命不要，亦必儲存蜀國的這一班精英！

孔明立刻傳令，將城上的旌旗全部掩藏起來，兵士則潛入城中街道屋內，不得擅出，更不許說話喧譁，違者立斬。又令開啟四座城門，每一城門派二十軍士，扮作普通百姓，清掃街道，就算魏軍殺到，亦不得擅動。

孔明安排妥當，他自己便換上道袍，僅帶二名童子，一個絃琴，登上城樓，倚欄而坐，焚香彈琴，優雅之極，絕無半分肅殺的氣氛。

司馬懿的前軍探子，接近西城，但見城門大開，孔明競在城樓上操琴，不由十分驚奇，慌忙向司馬懿報知。

司馬懿接報又驚又奇又疑，他不敢大意，下令三軍暫停，他親自馳往城邊探察究竟，他抵達城外，遠遠望去，他但只見城門大開，門內街上有百姓清掃街道。城樓之上，孔明倚欄而坐，左右僅帶一名童子，正在焚香彈琴，神態悠閒之極。

司馬懿見狀，半刻也不敢遲疑，立刻馳返中軍，命令前軍作後軍，速退城外二十里。

魏軍迅速退到二十里外，司馬昭不解道：“父帥！或許此乃孔明無兵可用，故作此迷魂陣吧。”

司馬懿卻斷然說道：“不然！孔明平生謹慎，凡事留有後著，豈會如此冒險？他大開城門，獨自現身，乃欲誘我入城，再以重兵伏殺我軍礙…”司馬懿話音未落，司馬昭仍不太相信。就在此時，忽聽左右兩聲炮響，探馬飛報，左面趙子龍率軍殺來，右面蕭侯儀疾衝而進，兩股蜀軍皆勢不可當，已連斬四員大將了！

司馬懿一聽“趙子龍、蕭侯儀”二將名字，知兩人曾聯手斬殺十員魏將，不由嚇得失聲道：“如何，我若入城，必中孔明之計……怏傳我軍令，三軍火速退返街亭，堅守不出，再作打算。”

於是魏軍主力，全部退回街亭。

孔明率領大軍，按部就班，緩緩退回漢中，沿途競毫無破綻，首尾相應，十分嚴整。

事後，司馬懿率軍收復西城，問當地的百姓，才知當時孔明城中只有二千五百兵力，身邊大將早已派出。司馬懿不禁仰天長嘆道：“我知兵法有空城計，但不料竟被孔明用得如斯出神入化！他率軍進如風、退如龍，進退從容，我不如啊！……但有孔明在，蜀川不可圖。”

於是司馬懿班師回洛陽；向魏明帝曹睿報捷去了。

司馬懿在危急之際，擊退孔明親率的蜀軍，收復中原失地，威震三軍。

曹睿年少無知，有趁機攻蜀之意，司馬懿並沒正面拒絕，道：“蜀兵未盡滅，且皆屯於漢中，臣願率軍去漢中，再收蜀川，以報陛下。”

趁曹睿高興之際，司馬懿卻又目視尚書孫資，孫資是司馬懿的朝中心腹，他早與司馬懿密商妥當，此時出班奏道：“陛下，當日太祖收張魯時，曾對諸將道：‘南鄭之地，真天獄也。入漢中之斜谷道，五百里石壁夾聳，非用武之地也。’若我軍攻蜀，東吳必北攻中原。因此宜分兵據守天險，養精蓄銳，不出數年，中原日盛，吳、蜀自相殘殺，我再趁機伐之，天下將一舉可平定。”

曹睿問司馬