三国著名军事家曹操曾两次到汉中。第一次，是建安二十年，即公元215年。是年三月，曹操率兵经陈仓、散关，然后途经今凤县，于七月抵今勉县的水磨湾。曹操此行欲征伐张鲁。张鲁派弟弟张卫，与部将杨昂协同，利用这一带的山势，横山筑城十余里。
到了水磨湾，曹操督令各带兵将领率部硬攻。张鲁兵居高临下，致曹兵伤亡惨重。加之曹兵远道而来，所带粮草将尽，令曹操很是沮丧。
但战争的形势却朝着有利于曹兵的方向发展。张鲁部将杨任率兵两万余人，与曹操部将夏侯渊相战。夏侯渊用拖刀计，将杨任斩于马下。
曹兵本欲从山上撤退，但走到最前面的未听到命令，误入张鲁兵营。张鲁兵不知虚实，吓得四处溃散。在此情况下，曹兵立即追歼，致张卫、杨昂等投降。
十一月，曹操率部进驻南郑城。张鲁见曹操来势汹汹，急令封藏粮食与财物，率兵南奔四川巴中。曹操率兵至南郑城，见粮食与财物封藏完好，即派人捎信于张鲁，晓以利害，劝其投降。张鲁迫于处境险恶，遂带着家眷与部属，返至汉中，向曹操投降。曹操念其完好地封藏粮食与财物，便优待张鲁，封其担任镇南将军一职，遂改汉宁郡为汉中郡。
十二月，曹操带着部队，带着张鲁及家眷，往河北临漳县而去。临走时，将汉中数万家百姓迁移至长安和关中地区。同时，令杜袭又将汉中8万余人一同带走，将他们安置在河南洛阳和河北临漳定居。这么做，为的是让刘备失去人力资源。
第二次，是建安二十四年，即公元219年。是年正月，曹操部将夏侯渊与刘备的部队在今勉县定军山一带激战。刘备部将黄忠率兵大败曹兵，夏侯渊被斩杀。三月，曹操闻讯，急忙率兵由长安出发，经斜谷，抵达勉县，欲攻打蜀兵，为夏侯渊报仇。
一夜，见曹营灯火熄灭，士兵们歇定，蜀兵遂放号炮。曹兵惊慌，怀疑是蜀兵来偷袭，忙穿衣跑出营寨，却又不见蜀兵一人。刚回营歇下，蜀兵又放起号炮，并擂响战鼓，大声呐喊，致曹兵不得安睡。如此三番，搅得曹操只得率兵由阳平关撤离，东退三十里，在今勉县东部平川宽阔处扎营。
曹操在汉中疲于应对两个月，只好率领部队，于五月经褒谷口，退回长安去了。