断绝汉中与许都的联系，但被徐晃击败，死伤甚多。
七月，刘备亲自率军停留在阳平关，与夏侯渊、张郃相拒。曹操在许都治兵，准备救援汉中。九月，曹操率军抵达长安。
曹刘对峙
刘备军在攻克夏侯渊后，打算渡汉水来攻郭淮，郭淮部下见己方兵力过少，难以匹敌，建议郭淮可依汉水结阵。但郭淮却认为这是示弱，应该远离汉水结阵，趁刘备军半渡时袭击。但刘备见到郭淮的结阵方式，没有渡水。
三月，曹操率领大军抵达汉中地界，进驻阳平关。
刘备踌躇满志，说即使曹操亲自前来，也不能改变什么，自己一定会拥有汉中。刘备在山上扎营，占据险要，固守不战，与曹操对持。
僵局打破
曹操来争汉中，将数千万囊粮草搬运到北山囤积。
刘备派人到成都让诸葛亮调兵来支援，杨洪以汉中是益州咽喉，家门之祸、存亡之机，劝谏诸葛亮在这种时候应该“男子当战，女子当运”。
时黄忠在赵云营内。黄忠见曹操运送了这么多的粮草，于是建议赵云可以去劫取。但曹操的囤粮重地，应该是有重兵把守，为谨慎起见，赵云与黄忠约定期限，然后再让黄忠领兵去劫粮。黄忠逾期未归，赵云率领轻骑前往接应，正与曹军相遇，曹军紧追不舍，直到赵云营前，赵云大开营门，偃旗息鼓，曹军怀疑赵云设有伏兵，引军退走，赵云趁机反击，曹军惊骇，自相践踏，死伤极多。
后来，刘备开始主动出击，派刘封于阳平关前叫阵，曹操大骂刘备常派义子出战，称自己可用黄须儿曹彰来与刘封一战。曹操于是派人去召曹彰来援汉中。
五月，曹彰日夜兼程，赶至长安。但曹操已经撤出汉中。
汉中之战以刘备的胜利而结束。秋七月，刘备称汉中王。
战争结果
汉中争夺战从建安二十二年（217年）至建安二十四年（219年）五月，持续了将近两年之久。刘备方阵亡吴兰、雷铜、任夔等，曹操方阵亡夏侯渊、赵颙等，所以从阵亡将领来看，曹操的损失较大。但刘备方前线兵力不足，已经到了男子当战、女子当运的地步，可见战争过程中，刘备方的局势也不是很乐观。
曹操方将领王平投降刘备。
曹操撤退时，在汉中可控制的范围内将百姓迁走。
刘备占领汉中全境后，派遣刘封、孟达乘胜攻取了东三郡（魏兴、上庸、新城）。
战争评价
汉中之战，曹刘双方都投入了非常多的战力，刘备方参战将领张飞、马超、赵云、黄忠等，曹操方参战将领夏侯渊、曹休、曹真、张郃、徐晃、郭淮等，都是三国时期的名将，可谓是一场势均力敌的战争。然而这场持续了将近两年之久的战争，史书上