五丈原附近搞起了分兵屯田，长驻的打算。蜀汉的屯田兵和渭岸边的百姓杂居在一起，大家相得很好，百姓乐于接受，蜀军也军纪严明，后世对此评价很。

诸葛亮用尽了各办法引司懿来战，但渡过渭后的魏军始终避而不战。诸葛亮多次派人到司懿那里下战书，还送给司懿一些女人的服饰以激怒司懿，司懿把衣服收下，既不生气也不战。

魏军将领却没有这么好的脾气，纷纷请战。开始还好办，时间一长司懿也有了压力，他于是郑重其事地给魏明帝写了一封请战书，言之激昂，请求战，为表示郑重，司懿特意让手下的主要将领们一一署上名。魏明帝当然明白司懿的用意，知司懿快扛不住了，到他这里搬救兵来了，于是派卫尉辛毗为特使前往军前，名为问，其实是阻止众将的请战行为。

辛毗是曹魏老臣，被称为骨鲠之臣，事曹氏父三代，以耿直著称，一旦认定的事就会持，谁的面都不给，曹叡命辛毗兼任司懿的大将军军师，持节，前往关中前线。蜀军又来挑战，司懿不住压力，表示要营迎战，辛毗拿魏明帝赐给的节，立于营前，魏军不能。

姜维回来把这件事告诉了诸葛亮，忧虑地说：“辛毗一来，魏军不会再来战了。”司懿的把戏瞒不过诸葛亮，他对姜维说：“司懿本来就不想战，之所以再三向上面请战，是给下面的人看的。为将的，率大军在外，君命有所不受，如果他有办法对付我们，用得着向千里之外请战吗？”

这段相持的时间长达几个月，在此期间双方也有一些往来。

司懿每次视察军阵都相当隆重，必然穿全副武装，他没见过诸葛亮，不知诸葛亮平时穿什么，就派人去看，有人报告说诸葛亮坐着一个简单的小车，葛巾，手里拿着羽扇指挥三军，蜀军随他的号令整齐退，司懿听完，叹：“诸葛先生真有名士风采啊！”

有一次，司懿会见诸葛亮派来的使者，不问军中大事，只问诸葛亮的日常生活，问得很详细。在两国战期间主帅的一切都是军事机密，包括健康情况、生活规律、个人嗜好等，从这些蛛丝迹中可以推测对方很多有用的信息来，从这一看司懿贼。蜀国的使者显然警惕不，对司懿有问必答：“诸葛丞相日夜劳，睡觉很少，军中二十杖以上的罚他都亲自过问，饭量也小，每天不过数升。”蜀汉使者走后，司懿对大家说：“诸葛亮的状况很差，持不了太久。”

诸葛亮的状况确实很糟糕。

长年的劳，正可以用“积劳成疾”来形容，加上战事胶着，劳力之外更劳心，诸葛亮真的病倒了。转到了秋天，秋风起，天气凉，秋风萧瑟，又容易让人伤，诸葛亮的病情竟然严重起来。消息传到成都，后主刘禅大为惊愕，赶派朝廷尚书仆李福星夜赶往五丈原，一方面探视丞相的病情；另一方面还有大事相问。李福赶到五丈原时，看到诸葛亮的病情已经很重了。

李福在病床前向丞相询问对国事方面的代，听完后就急忙回成都复命。走了几天，李福突然想起来还有重要的事没有问，于是又返回来重新面见丞相，诸葛亮已知了他的来意，对李福说：“我知你的意思，想说的很多，再说一天也说不完，你想的问的，公琰合适。”公琰是蒋琬的字，李福：“前几天确实忘了问您这件事，就是您百年之后谁可以接替大任，所以又回来。我还想再问您，蒋琬之后，谁可以接任？”诸葛亮回答：“文伟可以。”文伟，是费祎的字。李福又问费祎之后谁合适，诸葛亮不再回答。

诸葛亮给丞相长史杨仪等人留下遗命，自己死后葬于汉中的定军山下，借助山势坟，墓冢大小够容纳棺材就行了，殓葬时穿平时的衣服就行，不用陪葬的。

蜀汉建兴十二年（234）8月，诸葛亮病逝于五丈原，终年54岁。后世传说他生于4月14月，卒于8月28日，但史书对此没有明确记载。有史书记载，诸葛亮病逝的那一天有星赤而芒角，自东北向西南，落于蜀军大营。