战略背景
五丈原之战不是一场以攻占城池、歼灭主力为标志的决战，而是诸葛亮第五次北伐中，蜀汉试图把持续军事压力转化为关中战果、魏国则力图避免在不利条件下决战的战略对峙。234年春，诸葛亮由斜谷出兵，进据武功五丈原，与司马懿隔渭水相持；蜀军以流马转运，并在渭滨屯田，显示其意图不止于短促突击，而是建立长期驻军的补给基础。
蜀汉的结构性难题是粮运脆弱。诸葛亮此前屡因粮食不能接续而难以尽展战略目标，此次屯田是对这一约束的主动回应；但屯田需要时间，也意味着军队必须在敌军压力下维持营地、运输与耕作。魏方则拥有以坚守消耗蜀军、等待其补给困难显现的条件。因而双方争夺的不只是阵地，也是在争夺谁能把时间变成优势。
双方部署
蜀军主力据五丈原，前出渭南，并在渭滨屯田；诸葛亮以营垒与农事支撑久驻，同时不断挑战，试图迫使司马懿应战。史料并未提供完整兵力数字或精确阵线，故不宜把后世演义中的营寨、浮桥与大规模兵力安排直接当作战场实况。可以确认的是，蜀军处在主动进兵、魏军据守应对的态势之中。
魏军方面，司马懿率诸军屯于渭南，与蜀军对峙；郭淮判断诸葛亮可能跨渭据北原、联结北山并威胁陇道，建议先占北原，司马懿采纳。蜀军一度西向示形，随后夜袭阳遂，因魏军已有准备而未能得手。这表明魏方并非消极等待，而是以关键地形判断、前沿设防和保持主力完整来降低被突袭的风险。
关键决策点
第一项关键选择是魏方是否出战。史料记载，诸葛亮多次挑战，司马懿坚壁不应；魏明帝下诏要求守壁挫其锋锐，待蜀军粮尽、撤退时再以逸待劳追击。辛毗持节节制诸军，说明“不轻易决战”不仅是司马懿个人判断，也获得了魏廷的制度性支持。它放弃了短期求胜机会，却把蜀军的补给压力纳入作战计划。
第二项选择是蜀军如何打破僵局。屯田延长了蜀军能够驻留的时间，却不能自动迫使魏军改变策略；挑战、示形和对北原、阳遂的行动，都是试图制造魏军必须回应的局面。郭淮的预判与阳遂有备，反映魏军侦察和部署有效；但仅凭一次突袭受阻，不能推断蜀军已丧失全部行动能力，史料也没有给出双方此后完整的交战过程。
第三项、也是战役走向最具决定性的变化，是诸葛亮病卒后的指挥权交接。诸葛亮生前与杨仪、费祎、姜维等部署退军次序，原令魏延断后；他去世后，魏延主张继续率军作战，杨仪则按既定方案撤军。双方争执升级为武装冲突，魏延败走，杨仪命马岱追斩魏延。蜀军由此从对魏作战转入内部秩序与安全撤退，战役目标事实上难以继续推进。
结果与回响
就军事结果而言，现存材料不足以判定五丈原会战出现了明确的胜负结局。诸葛亮病卒后蜀军退还，魏军没有在其生前迫使蜀军决战，也没有证据表明蜀军攻克关中要地；司马懿后来巡察蜀军营垒，称其为“天下奇才”。更稳妥的判断是：蜀军未能实现北伐的战略突破，魏方成功守住战线并等待对手撤退，但这不等于发生了一场可以简单归类为歼灭性胜利的战役。
撤军过程显示，军队的指挥连续性本身就是战斗力的一部分。杨仪等人整军撤出，魏延却烧断阁道、据谷口阻击，蜀军一度面临撤退通道受威胁的风险；何平斥责魏延后，其部众离散，内战才迅速结束。魏延之死并非魏军战场击杀，而是蜀军内部权力冲突的结果。此事既暴露了诸葛亮身后权力安排的脆弱，也说明预先制定撤退命令虽有军事必要，却不能完全消除将领间的猜忌。
后世演义把坚守、挑战、观星、祈禳及魏延踏灭主灯等情节戏剧化，适合研究传统叙事如何塑造诸葛亮与司马懿，却不能替代史料对战局的有限记载。尤其是“死诸葛走生仲达”等故事，应与《三国志》所能确认的撤军、追击与相持区分开来。分析本战时，须将可证事实、裴松之注所引异说和小说情节分层处理。
反事实推演
若司马懿违背坚守方针、主动出战，确有可能打乱蜀军屯田与营地秩序；但魏廷之所以明确要求坚壁待敌，正是因为蜀军锋势未衰，贸然决战可能把魏方的兵力与地形优势押在一次高风险交锋上。现有材料不能证明主动出战必胜或必败。更合理的推演是：魏军若出战，战役结果会更依赖渭水、北原等地形上的局部态势，而不是必然改变蜀汉整体的后勤劣势。
若诸葛亮能延续指挥，或蜀军能避免魏延、杨仪的冲突，蜀军可能获得更有序的撤退，甚至继续维持一段时间的前线压力；但要将久驻转化为突破，仍须解决粮运、魏军拒战和关键地形受控等问题。反过来说，即便魏延主张继续作战，也不能仅凭其意愿断定蜀军具备持续进攻条件。现有史料把诸葛亮病卒与全军退还紧密相连，却没有足够信息证明另一种指挥安排会改变战略结局。
因此，五丈原最值得重视的并非一个确定的胜败标签，而是两种战争逻辑的相遇：蜀汉以屯田和主动挑战设法延长战役、寻求破局，魏国则以地形预判、受控应战和消耗等待控制风险。诸葛亮之死使这场僵持在蜀军尚未取得突破时结束；魏延之乱又把外部战略受挫转化为内部权力危机。结果不明，不是因为没有军事后果，而是因为“谁赢得会战”不足以概括其有限进展、撤军与政军震荡。