时诸葛亮已做好各种准备，上书请命攻击洛阳。金旋命诸葛亮为平逆元帅，节制各路大军，攻击曹操。诸葛亮领命，调关羽部起兵十五万攻打谯城；命周瑜、陆逊两路兵马守御徐州、都阳、下邳，暂按兵不动。待曹真大军退出徐州，周瑜部驻守徐州，陆逊部出兵攻取北海；命姜维部起兵十万出宛城，自起大军十五万出弘农，共击洛阳。
曹操闻讯大惊，忙命司马懿部急援洛阳，命曹真部队分军援谯城，余军暂屯于定陶，命张辽部分军守北海。金旋诸军出击，曹操调东线军西撤，河北防御立感轻松。许子将见司马懿大兵撤出，集重兵攻克代县，随即率军围困晋阳。
诸葛亮与姜维两军合兵，遣将围住洛阳四门，暂不攻城。诸葛亮用兵与众不同者，杀戮极轻，以降服敌兵为要。故诸葛亮部向不需兵力补充，所降兵卒远超出部兵伤亡，此为诸葛亮用兵高妙之处。
曹操见金旋大军压境，调兵遣将，命夏侯淳、程昱率军十万守北海；张辽率军十万守乐陵；曹休、杨修率军十万守定陶；郝昭、贾充率军十万守晋阳；曹真、郭嘉率军十万守谯城；曹丕、邓艾率军十五万守洛阳；司马懿率部下十万兵马赴洛阳救援；自率许昌大军防守内郡，居中策应。
邓艾自掌洛阳军权之后，练成五万重骑兵。重骑兵马覆重革，兵穿厚甲，攻击力极强。邓艾于弘农接应曹昂之时，曾率一万重骑兵随军征战，为徐庶所见。徐庶以为难敌，绘图式告于诸葛亮。诸葛亮驻兵弘农，潜思解法，练成强驽、长枪两兵种，用以破解重骑兵。
诸葛亮命大将庞德、张苞练成强驽兵六万。此强驽兵与许子将之强驽兵有同工异曲之妙，但用法略有不同。许子将强驽乃三人合用，穷其威力。诸葛亮强驽一人使用，穷其准确度、穿刺力。又绘图使姜维练成长枪兵三万，其兵所用长枪长八米，枪头极尖锐，每两排长枪兵前以一排铁盾兵护卫。两兵种专为克制邓艾重骑兵之用。
时司马懿援兵未到，邓艾见诸葛亮大军只围不攻，遣重骑兵一万出阵挑战，以观其效。诸葛亮见重骑兵排好方阵，知其欲要冲击，使三万强驽兵列于阵前，发令射击，万驽齐发。邓艾重骑兵尚未发动，前面骑兵、马匹皆毙，阻住后军，军阵大乱。邓艾见强驽威力奇大，士兵伤亡众，率军回城，折重骑兵三千。
诸将见诸葛亮只围不攻，问其缘由。诸葛亮曰：“洛阳古都也，其城防坚固，邓艾多智，恃强攻击，兵士损伤必重。围困其城，断其粮道、外援，守军出战则重创之，城中守军士气日落，吾军可不战自胜也。”姜维等服其高见，诸将用心围住洛阳各处通道。洛阳守兵出战则以强驽兵击之，洛阳守军军心涣散，士气低落。
司马懿退出代县行至晋阳，见晋阳守将郝昭等，言及许子将强驽兵难破，可速铸铁盾防之。郝昭纳其言，命郡内匠人速铸铁盾以抵御许子将来攻。司马懿以部下兵马代县受创，在壶关整兵月余，见士兵士气恢复，率兵奔赴洛阳。
诸葛亮闻司马懿大军将至，命姜维率三万长枪兵、三万强驽兵防住城内援军。派重兵列阵于洛阳城东，阻止司马懿入城。命庞德率三万强驽兵排于前阵，见司马懿军进入射程，群起射击。命周泰、韩当各引骑兵两万伏于两侧，见司马懿军乱从两肋攻入。使魏延、沙摩诃等将率轻骑兵五万，见司马懿败归壶关，追击敌军。
司马懿大军赶到，见诸葛亮大军阻路，摆阵冲击。邓艾见援军来到，命洛阳兵马出城接应，为姜维部强驽兵击退。诸葛亮见司马懿前军进入射程，命强驽兵一齐射击。司马懿兵马在代县已受过强驽之苦，见诸葛亮之强驽威力虽小，但驽无虚发，前军伤亡众，军阵不战自乱，司马懿约束不住。周泰、韩当两将又率骑兵从两肋冲击，后军亦立阵不住。诸葛亮见曹军阵乱，挥重兵杀上。司马懿大败，丢盔卸甲，溃不成军，率军退往壶关。魏延、沙摩诃带轻骑兵追击，司马懿见大势不好，与诸将弃步卒而逃，魏延、沙摩诃两将率军直追至壶关方回。
司马懿败回壶关，身边仅余三万骑兵，余军多归降，只有两万余败军几日后方才绕路返回。司马懿见兵败如此，上表请罪。
诸葛亮此战击溃司马懿部，得降兵四万。洛阳守兵见诸葛亮之兵威，士气益沮丧。诸葛亮命诸将将降兵编于各军。
曹操闻司马懿部大败，大惊失色。阅司马懿上书，言诸葛亮强驽兵之威，其骑兵速度之快，更是令人心惊肉跳。然洛阳关系大局，曹操命司马懿率败军赶赴许昌，会合许昌守兵，起兵十万再援洛阳。司马懿使铁匠铸铁盾三万，以御强驽之威。司马懿诸事准备妥当，出兵洛阳。
诸葛亮听司马懿率军又到，知司马懿已有御强驽之法。命姜维强驽兵、长枪兵六万提防城中接应军。命准备滚刀战车一千辆，摆于阵前。此战车有两匹马拉动，车上有兵士三人，一人驾驭马匹，余二人为力大之人，分立于战七两侧，持六米长刀，刀前端利刃一米，两面皆刀锋，又于马车车轮两端延出三米，装配多刃剑，多刃剑随车轮转动，杀伤力极强。此战车用于冲动敌阵，威力极大。
诸葛亮见司马懿使三万铁盾兵摆在阵前，却命强驽兵射向中军。强驽兵将方向移往侧上方，强驽从铁盾兵上方掠过，直射中军。司马懿见中军损伤重，命铁盾兵后撤，护住中军。
诸葛亮见司马懿军士集成一团，命滚刀战车出击。司马懿见战车冲来，还未做出指令，见战车所到之处，十余米幅面立为战车冲出一条血路，直往中军奔来。司马懿大惊，忙引诸将后撤，然而此时已晚，千辆战车已冲出千条血路，司马懿步兵行动迟缓，伤亡惨重。
诸葛亮见司马懿军大败，令魏延、周泰、文聘率七万骑兵掩击。司马懿顾不得军士性命，率精骑往后逃去。魏延等将一路追击，直到许昌城下，曹操命许昌兵马出城接应，救得司马懿回城。
司马懿此次出兵，又折军四万余，曹操见诸葛亮兵器精巧，骑兵精锐，实为劲敌。时许昌已无可援之兵，也无胜过司马懿之将，曹操无计可施。