時間來到建安二十年（公元215年）三月，曹操出征漢中的準備工作已經到位，便從雒陽出發，率領夏侯惇、張合、徐晃、朱靈等前往長安。
司馬懿作為隨軍人員，第一次跟隨曹操出征。
此時的劉備已經取得益州，正在與孫權爭奪荊州之地。
漢中是益州的門戶，若無漢中，則無蜀矣，劉備下一步定然會取漢中。
所以曹操必須搶先在劉備前拿下漢中，掌控入蜀的主動權。
四月，曹操十萬大軍出長安，同時他召集夏侯淵和郭淮等人一同前往。
大軍在陳倉稍作休整，便打算從散關進軍河池，轉而向南取道陽平關，從漢中的西大門攻入。
散關位於陳倉西偏南方位，是橫穿秦嶺的重要關隘，古時候此地為散國，故而取名散關。
它與函谷關、武關、蕭關並稱為關中四關，地理位置十分重要，乃兵家必爭之地。
穿過散關之後，曹操十萬大軍需要一路翻山越嶺，穿梭在峽谷之間，歷經長途跋涉抵達河池。
河池在如今的甘肅省徽縣，盤踞在此地的勢力是氐王竇茂。
漢武帝時期朝廷平定了西南蠻夷，降服白馬氐族，在洛峪設立了武都郡。
到了東漢末年，武都郡及其周邊有四大氐王。
竇茂便是其中之一的興和氐王。
他仗著河池地勢險要，據險而守，不同意曹操大軍透過。
曹操十分惱怒，行軍路線乃大軍出動前便已商定，一路上需要多方補給等候，周邊的百姓也需要時刻準備。
一旦行軍路線變更，大量的準備工作就需要重新部署。
再者，若不過河池，出散關就毫無意義，必須換另一條崤道抵達漢中，基本不可能。
最關鍵的是，此地隸屬於雍州，按照當前的形勢，雍州名義上是屬於曹操管轄。
曹操大軍經過河池被阻攔，這樣的訊息傳出去，豈不是讓其他諸侯笑話，曹操的威信也會蕩然無存。
所以曹操是絕對不可能同意，更不可能做出一絲改變。
他當即命張合與朱靈率領五千大軍先行，用武力讓氐王竇茂徹底臣服。
張合和朱靈不負眾望，擊敗竇茂大軍，並斬殺氐王竇茂。
五月，曹操從散關入漢中，命張合在前開道，一路朝著陽平關而去。
行至半路，西平、金城諸將斬下韓遂的首級，來獻給曹操。
至此，九州制後的雍州全部歸入曹操勢力範圍。
同年七月，曹操大軍進至陽平關。
陽平關在如今的陝西勉縣西北處，在三國時期被稱為陽安關，與古陽平關相距一百五十里地。
此關連線著金牛道和陳倉道，地理位置十分險要，可謂一夫當關萬夫莫開。
此時的漢中張魯擁兵數萬，擁有天險之關。
但他聽說曹操領十萬大軍聲勢浩大殺過來，便想要直接投降。
張魯的弟弟張衛據理力爭，用了兩個理由來說服張魯。
他說，漢中堅固，又有數萬雄兵，只需要守住陽平關，就算曹操有神力也無法攻克，此外，曹操殘暴，容易屠城，投降後漢中會不安寧，眾人也無處可去。
張魯拗不過弟弟，便答應，並交給他兩萬大軍，命將領楊昂與張衛一道出發。
二人先曹操一步領軍到達陽平關，並在陽平關兩邊山上險要位置築起城牆，共計十餘里。
曹操十萬大軍到達之後，便對陽平關發動強攻，結果一連數日都未能攻破，只好駐紮在陽平關外，與張衛對峙。
崇山峻嶺，城高門堅，一時間曹操束手無策。
時間一長，曹軍士卒損失慘重，軍中糧草也捉襟見肘，長曲山路的補給線不通暢，曹操萌生了撤軍的念頭。
於是，他派夏侯惇和許褚上山，去叫回山上駐軍計程車卒。
結果因夜晚光線昏暗，山路又不熟悉，高祚軍在撤軍的路上迷路了，誤打誤撞闖入張衛的別營。
別營裡的將士見曹軍殺來，還以為城牆被攻破了，曹軍主力殺到，立刻慌了神，顧不得任何東西，匆忙撤離。
得知訊息曹操立刻撤銷了撤軍的指令，當即組織人馬強攻陽平關。
很快別營失守的訊息也傳到了張衛耳朵裡，他慌了神，加上曹軍突然猛攻，一時間抵擋不住，準備連夜撤軍，返回南鄭。
曹操大軍很快攻破陽平關，斬殺楊任，開啟了漢中的西大門。
陽平關一失守，漢中便無險可守，張魯再次準備投降曹操。
功曹閻圃勸他說：“因為兵敗而投降，功勞必定少，不如前往巴中依附杜濩、樸胡等據守，然後再歸順，功勞必定多。”
張魯聽從他的意見，奔入南山，入巴中。
臨行前，左右的人想將倉庫裡的寶物全部焚燬，張魯說：“我已有歸順朝廷的意願，一直未嘗如願。今天我們離開，不過是避開鋒芒，並沒有別的意圖。寶貨倉庫，應歸國家所有。”
於是將寶物都妥善藏好才離去。
曹操順利領軍進入南鄭，盡得張魯府庫的珍寶，對張魯的行為深加讚許。
儘管漢中的核心南鄭歸入曹操勢力，但其他地區尚沒有完全歸附，而且曹操得知張魯早有歸順之意，卻沒有主動前來，便猜測張魯有所顧慮。
他想了一個辦法，想要對漢中各地制定安撫民生的政策。
結果曹操發現漢中之地就是一個世外桃源，張魯以五斗米道的模式來教化他的百姓，使得東漢末年混亂的三十年，對漢中絲毫沒有影響。
這裡可以說是過去、當前、未來最安穩的地方。
曹操一邊驚奇的研究著張魯的治理模式，一邊想著應對之策。
同年九月，巴七姓夷王樸胡、賨邑侯杜濩舉巴夷、賨民突然那跑來說要依附，曹操大為高興，也找到了收服張魯的辦法。
他以兩人為太守、封列侯。
十月，曹操設定名號侯至五大夫，與舊列侯、關內侯凡六等，以賞軍功。
一切完成，曹操便派人去張魯處慰問，並表示收降之意。
與此同時，劉備聽說張魯南入巴中，也派遣護軍黃權帶兵北上迎接。
張魯以“寧願做曹公的奴役，也不做劉備的上客”的態度，決意向曹操投降。
十一月，張魯攜家屬及部眾向曹操投降。
曹操拜張魯為鎮南將軍，用對待賓客的禮儀來對待他，封他為閬中侯，邑萬戶。
閻圃與張魯的五個兒子都被封為列侯。
漢中全境正式歸入曹操勢力範圍。