司馬懿和諸葛亮的對決，主要是在諸葛亮的第四次和第五次北伐時。在諸葛亮第四次北伐時，司馬懿還和諸葛亮打得有來有回。但是到了諸葛亮第五次北伐時，司馬懿就堅守不出了。諸葛亮和司馬懿對峙百余日，到最後也沒能擊破司馬懿。為什麼諸葛亮無法擊破司馬懿的防御呢？
在諸葛亮的第四次北伐時，曹真因病將指揮權交給了司馬懿。于是諸葛亮和司馬懿在關隴高原進行了一場拼殺。在這場戰斗中，司馬懿實驗了各種戰術，也付出了巨大的代價。在野戰中，司馬懿遭受了鹵城之戰和木門道之戰的慘敗，得出了對付諸葛亮的辦法。
司馬懿清楚地看出，諸葛亮在戰略上是以攻代守，在戰術上卻是以守代攻。他用一次次的北伐，使得曹魏疲于奔命，根本無力對蜀漢采取攻勢。但是在戰場上，諸葛亮使用八陣圖的戰術，用防御的態勢逼迫魏軍進攻，使得主客異勢，讓魏軍吃盡苦頭。
這些經驗教訓都是司馬懿用魏軍將士的鮮血和生命換來的，包括大將張郃在內的大批魏軍將士為此命喪沙場。司馬懿在諸葛亮撤軍后，認為諸葛亮作戰的短板就在后勤方面，他肯定要積蓄大批糧草，才會再次北伐。他判斷諸葛亮要經過三年后才發動進攻，為此他也積蓄糧草，做好迎戰準備。
司馬懿與曹叡共同制訂的作戰方針是，魏軍采取堅壁據守的方針，挫敗諸葛亮的進攻鋒芒。在諸葛亮進攻的時候，不讓他成功，在諸葛亮后退的時候，不主動對他出擊。諸葛亮長期相持，則糧草用盡，擄掠又沒有繳獲補充，就只能撤走。在諸葛亮撤走時，魏軍再予以追擊，這是全勝之道。
諸葛亮的作戰思路與司馬懿想得差不多，他果然在三年后開始了進攻。但是，這一次進攻的規模卻出乎曹叡、司馬懿的預料，讓他們感到壓力倍增。這一次，諸葛亮聯絡東吳，在東西兩個方向上同時發動進攻，諸葛亮也動員了蜀漢最大兵力，對關隴發動攻勢。
在這一戰中，諸葛亮采取的戰術依然是引誘魏軍出擊，在野戰中殲滅魏軍主力。
在殲滅魏軍的有生力量后，諸葛亮再奪取關隴，進而進攻關東。為了解決后勤問題，諸葛亮用木牛流馬運輸，并且采取戰場屯田的方式，保證了全軍的后勤供應。
諸葛亮對司馬懿進行了幾次小規模的試探進攻，發現司馬懿防守嚴密。于是，諸葛亮率軍駐扎在五丈原，和司馬懿轉入對峙。在此期間，為了逼迫司馬懿出戰，諸葛亮采取了各種辦法。但是司馬懿就是固守不出。最終諸葛亮病逝五丈原，結束了自己壯志未酬的一生。
諸葛亮和司馬懿在五丈原對峙百余日，如果公平起見，諸葛亮是占了上風的。諸葛亮遠離自己的后方基地，在敵人的控制區來去自由，公開進行屯墾。而司馬懿則是堅守不出，根本不對諸葛亮的軍隊進行襲擾，還時刻防備諸葛亮的進攻，忍受諸葛亮的嘲笑。
這樣的局面，連后世的李世民都看不下去了。他挖苦司馬懿說，「既而擁眾西舉，與諸葛相持。抑其甲兵，本無斗志，遺其巾幗，方發憤心。杖節當門，雄圖頓屈，請戰千里，詐欲示威。且秦蜀之人，勇懦非敵，夷險之路，勞逸不同，以此爭功，其利可見。而返閉軍固壘，莫敢爭鋒，生怯實而未前，死疑虛而猶遁，良將之道，失在斯乎！」
其實司馬懿不是不敢與諸葛亮作戰，而是在野戰中根本不是諸葛亮的對手。在諸葛亮的第四次北伐中，諸葛亮在沒有后方依托的情況下，在野戰中連續給予司馬懿沉重打擊。司馬懿無論是進攻還是追擊，都無法擊敗蜀軍，這使得他在這次戰役中與諸葛亮交鋒毫無勝算。
當時東吳在東線也對曹魏發動了進攻，西線的司馬懿如果被諸葛亮擊破，對于曹魏來說兇多吉少。因此司馬懿干脆對諸葛亮的所有行動，采取視而不見的態度。在諸葛亮送給他巾幗后，司馬懿采取千里請戰的做法，讓諸葛亮明白他固守不戰的決心。
諸葛亮在屯兵布陣上，也采取了前后縱深布陣的方式。
他把先鋒魏延的營寨，駐扎在大軍前十里的地方。如果司馬懿攻打魏延的營寨，就會遭到諸葛亮縱深的反擊。可是，司馬懿堅壁不戰，使得諸葛亮的計劃落了空。
面對司馬懿固守不出的戰術，確實對準了諸葛亮的弱點。蜀漢最大的弱點，就是實力太弱。諸葛亮努力發展軍備，也只能把軍隊擴大到十二萬人左右。這一次，諸葛亮率領十萬大軍攻打曹魏，已經達到了蜀漢可動用兵力的極限。如果這一戰失敗，兵力遭受巨大損失，蜀漢就將陷入滅頂之災。
因此，司馬懿說諸葛亮不是勇者，他不敢出武功依托山地向東進擊。其實并非諸葛亮不是勇者，而是諸葛亮沒有足夠的兵力，去越過司馬懿的側翼攻打他的后方。因為這樣一來，蜀軍的側翼和后方交通線也在司馬懿的威脅之下，蜀軍無法保證側翼和后方的安全。一旦后方被司馬懿突破，蜀軍將陷入被圍殲的境地。
諸葛亮原本還有一個方案破解司馬懿的堅壁防守，但是這個方案在第四次北伐時遭到了人為的破壞。在諸葛亮第四次北伐時，他只帶了八萬人馬，并且在祁山地區和魏軍反復糾纏，吸引魏軍的注意。同時，在漢中諸葛亮還留下了李嚴的四萬人馬，對魏軍側翼和后方虎視眈眈。
司馬懿和張郃也注意到了這個情況，在作戰中小心翼翼。可是由于李嚴私心太重，為了爭權破壞了這個作戰計劃。他借天雨連綿，無法行動為由，使得諸葛亮被迫撤軍。在諸葛亮撤軍后，李嚴為推卸責任，還誣陷諸葛亮，最后被劉禪撤職流放。
李嚴是諸葛亮時期，能夠獨當一面的軍事統帥。如果他能夠和諸葛亮配合，從漢中翻越秦嶺，直插司馬懿的后方，將會一舉打亂司馬懿的防守方案，蜀軍未必沒有勝利的希望。但是李嚴被撤職流放后，諸葛亮的這個方案就無法實施了。諸葛亮只能率領全部蜀軍進攻曹魏。
司馬懿從諸葛亮的兵力，推斷出諸葛亮已經沒有了突襲自己后方的方案。因此他才全力盯住諸葛亮的主力，堅守不出。諸葛亮在此時，只能采取對峙的方法，與司馬懿比耐心，比毅力。 因為諸葛亮已經妥善解決好了后勤問題，可以無限期地與司馬懿耗下去。
如果對峙繼續下去，司馬懿的處境會越來越困難。這是因為諸葛亮屯兵在曹魏境內，對魏軍耀武揚威如入無人之境，這對魏軍的軍心士氣是一種打擊。時間一長，司馬懿的軍心必將有變，到那時魏軍必將失敗。可惜的是天不假年，諸葛亮積勞成疾，沒能等到勝利的那一天。
諸葛亮的第五次北伐，與司馬懿對峙至最後。面對司馬懿堅守不出的情況，諸葛亮并非沒有打破對峙的辦法，奈何沒有打破對峙的實力和將領。如果要打破對峙，只能攻敵必救，在運動中調動敵人，予以殲滅。但是，司馬懿在諸葛亮第四次北伐中已經吃過大虧，他的行動更加謹慎小心。
如果諸葛亮要從司馬懿的側翼穿插過去，進攻司馬懿的后方，那麼他的側翼和后方交通線也暴露在司馬懿的兵鋒之下。諸葛亮兵力有限，無法保證側翼和后方的安全。諸葛亮原本計劃從漢中派兵襲擊司馬懿的后方，也因為李嚴的破壞而放棄。最終，諸葛亮只得和司馬懿比耐心、比毅力，在對峙中尋求戰機。
