二一九年，最初，夏侯渊虽然屡战屡胜，曹操常警告他：“当一个将领，应当有害怕胆怯的时候，不可以完全仗恃勇敢。勇敢当然是基本，但行动必须依赖智慧计谋；一味不怕死，不过只能成为一个人的敌人。”
夏侯渊跟左将军刘备僵持，自去年（二一八）直到现在，刘备从阳平关（陕西省勉县西）南方渡过沔水（汉水），沿着山麓，稍稍向前推进，在定军山（勉县南）扎营。夏侯渊率军夺取，法正说：“时候已到！”刘备命讨虏将军黄忠在高处擂动战鼓，大声吶喊，开始攻击，夏侯渊军大败，遂斩夏侯渊，并斩益州州长（刺史）赵颙（曹操所任命，遥领），张郃不能独留，率军退回阳平关。
这时，元帅丧生，人心浮动，军中不安，不知如何才好。汉中郡军区司令长官（督汉中军事）杜袭，跟夏侯渊的军政官（司马）太原郡（山西省太原市）人郭淮，集结散兵溃卒，通令各军：“张郃是国家名将，刘备最为忌惮；今天事情紧急，非张将军不能领导。”遂推举张郃暂时继任元帅。张郃下令各军戒备，亲自巡视阵地，各将领都接受节制，军心转安。
第二天，刘备打算渡过汉水攻击，张郃部下将领们认为敌众我寡，无力抵挡，准备沿着汉水构筑阵地拒抗。郭淮说：“这只能暴露我们的弱点，而不能伤害敌人，不是好的计策。不如远离汉水，引诱刘备渡河，等他渡过一半，我们再发动攻击，可以击破。”阵势既布置完成，刘备犹豫，不敢渡河，郭淮遂坚守营寨，表示不再撤退；并把情形呈报曹操，曹操嘉勉他处理恰当。派使节送给张郃皇帝符节（“假节”、“持节”），仍命郭淮当军政官（司马）。
三月，曹操从长安（陕西省西安市），穿过斜谷（陕西省眉县西南），沿途严密防守要害地带，接近汉中（陕西省汉中市）。刘备说：“曹操虽然亲自出征，已不能挽救颓势，我一定可以夺取汉川（汉中）！”集中兵力，据守险要，拒绝交战。曹操军粮都运到北山（大本营北方之山）之下，黄忠发动突击，在预定的时间内，不见回军。翊军将军赵云率数十人的骑兵斥候，出营察看，正逢曹操大军出动，双方猝然相遇，赵云下令攻击，一面搏斗，一面撤退。曹操大军被冲散后，立即集结，紧追不舍，直逼赵云大营。赵云入营后，大开营门，拔除旗帜，停止击鼓，呈现一片坟墓般死寂。曹操怀疑赵云故设埋伏，不敢进击，向后撤退。赵云营内突然战鼓雷鸣，天地震动，用强弓射击曹操大军后卫部队，曹操大军惊骇狂奔，自相践踏，很多人坠入汉水中溺死。第二天，刘备亲自到赵云军营视察战场，说：“子龙（赵云别名）一身都是胆！”
曹操跟刘备对峙一个多月，曹操大军官兵很多逃亡。
夏季，五月，曹操撤退，率领汉中郡（陕西省汉中市）所有部队，返回长安（陕西省西安市），刘备遂完全占领汉中郡。
秋季，七月，刘备自封汉中王，在沔阳（陕西省勉县）兴筑高台，由武装部队列阵，官属陪伴，宣读呈递皇帝刘协的奏章（奏章事实上不能上达，用宣读代替上达，表示仍居于臣僚地位，不敢自专）。奏章读毕，行礼，接受印信，戴上王冠（跟曹操的魏王王冠“远游冠”一样）。把奏章派人乘驿马车，送往首都许县（河南省许昌市东），同时缴还“左将军”、“宜城亭侯”（都是曹操所表授）印信。立儿子刘禅当太子；擢升牙门将军、义阳（河南省桐柏县东）人魏延当镇远将军，兼汉中郡（陕西省汉中市）郡长，镇守汉中。
