建安二十三年（218年），劉備統(tǒng)軍攻漢中。次年正月，劉備率主力渡過沔水，順山勢(shì)隱蔽疾行，迂回到陽(yáng)平關(guān)側(cè)后之定軍山（今陜西勉縣南），依據(jù)險(xiǎn)要地勢(shì)，待機(jī)殲敵。

夏侯淵為擺脫被動(dòng)，率兵爭(zhēng)奪定軍山。討虜將軍黃忠居高臨下，發(fā)動(dòng)迅猛沖擊，斬夏侯淵及益州刺史趙颙，曹軍大敗，退守陽(yáng)平關(guān)東。

夏侯淵與劉備作戰(zhàn)時(shí)，郭淮有病，未能隨其出戰(zhàn)。夏侯淵死后，魏軍新失主帥，怕為蜀軍所乘，三軍皆失色。

司馬郭淮和督軍杜襲收斂散卒，號(hào)令諸軍：“張將軍是國(guó)家的名將，深為劉備所忌憚；如今軍情緊迫，只有在張將軍的指揮下，才能轉(zhuǎn)危為安?！庇谑峭婆e張郃繼夏侯淵為魏軍主帥。張郃出任，諸將皆受張郃指揮，軍心乃定。

第二天，劉備欲渡漢水來攻。諸將認(rèn)為寡不敵眾，想依水為陣以拒蜀軍。郭淮說：“這是向敵人示弱，不能擊敗敵人，這不是上策。不如撤離岸邊，在遠(yuǎn)處設(shè)陣，誘使敵人前來，等他們渡到河中央再發(fā)起進(jìn)攻，一定可以打敗劉備。”

遂在漢水以北列陣，打算等到蜀軍涉水半渡時(shí)進(jìn)行反擊。劉備疑心重重，隔水相持而不渡。郭淮遂堅(jiān)守，示無還心。不久，曹操讓張郃假節(jié)，以郭淮為張郃司馬。

三、屢建戰(zhàn)功

延康元年（220年），曹操去世，曹丕即魏王位，賜郭淮關(guān)內(nèi)侯，轉(zhuǎn)為鎮(zhèn)西長(zhǎng)史。又行征羌護(hù)軍，護(hù)左將軍張郃、冠軍將軍楊秋討山賊鄭甘、盧水叛胡等，皆平之。至此關(guān)中平定，百姓得以安于本業(yè)。