在汉中石门栈道风景区扼褒谷口而建的古门楼上，有这样一副对联：
忆当年剑指秦都栈道飞烟兵气动
问几度军兴沔水石门衮雪木牛鸣
上下联所写都与褒谷有关联。上联写秦末汉初刘邦称王汉中，明修暗度声东击西，还定三秦继而东征建定帝业；下联则写三国时期蜀魏争夺天下，诸葛亮北伐出兵褒斜道的故事。
经过七擒孟获，平定南中之后的休整，蜀汉国力日渐强盛，且没有了后顾之忧，诸葛亮便可专心北伐曹魏，实现统一中原，恢复汉业的宏愿。公元227年，诸葛亮向后主刘禅呈送了著名的《出师表》后，统帅三军进驻汉中。以汉中为根据地、大本营，开府理事，苦心经营，致力于北伐长达8年之久。
公元228年，诸葛亮兵分两路，一路由赵云、邓芝率部从褒斜北上，据箕谷设防伺机攻打眉县，一路由己指挥，经今勉县、略阳出兵祁山（今甘肃和县），不战而降服天水等陇西数郡。这次军事行动的战果使魏明帝大为震惊亲往长安督战，派大将军张合抵抗蜀军。只因马谡刚愎自用，判断失误，造成街亭失守，蜀军损失惨重。设防箕谷的赵云，邓芝一路也由魏军曹真所部的猛烈反击而失利，诸葛亮只得率众撤回汉中，为重震军威，挥泪斩了马谡，并由丞相自贬为右将军。这年冬天，诸葛亮又亲率步骑北出散关，围攻陈仓魏军，曹真据营坚守以逸待劳。蜀军久攻不克，粮草接济困难，只好再次返回汉中。
公元229年，诸葛亮派陈式经略阳渡嘉陵江进攻武都，自己则率军拦截魏军增援部队，遂武都、阴平两郡被蜀汉夺取。后主刘禅为褒奖蜀军陇南一役的胜利下诏恢复诸葛亮丞相的职位。诸葛亮返回汉中后，为解决“粮谷军中之最要”的问题，一是兴修水利，对山河堰“踵建增筑”，疏浚修整，提高灌溉能力；二是在军中“休士劝农”组织士兵屯垦、劳武结合，且戊且耕；三是实行有利农业发展的政策，减轻赋税，大量吸纳外地流民，定居汉中务农。这些措施的实行使得汉中出现“男女遍野、农谷栖亩”的繁荣景象。他还集中众人的智能，在勉县黄沙镇设计制造出便于山地行走的独轮车及运输效率更高的四轮车。这些运输工具被人称为“木牛、流马”。
公元231年，诸葛亮再次率部北出祁山，与魏军将帅司马懿、张郃对峙，终因远离后方，后备兵源及粮草接济不上而返回汉中。
公元234年，经过两年的养精蓄锐，诸葛亮组织更大规模的第五次北伐，率部由褒谷口进发，经今留坝、太白抵达五丈原安营扎寨，与魏将司马懿隔渭河对阵，两军对峙达数月之久，蜀军无论采取什么办法，魏军都据河坚守不与交锋。蜀军依然因粮草后援不济而无法发动总攻南昌。当年8月，诸葛亮终因积劳成疾，卒于军中，时年54岁。蜀军秘密撤回汉中，遵从诸葛亮遗嘱“因山为坟，冢足容棺，敛以时服，不须皿物”，安葬于定军山。