建兴七年三月十五日，诸葛亮对魏国武都、阴平两郡正式展开了军事行动。蜀汉将其称之为“第三次北讨战争”，而魏国舆论则称之为“第三次卫国战争”。

武都、阴平两郡位于秦岭西翼南麓、汉中西北，曾经是蜀国领地，后来蜀军在街亭打败以后归附了曹魏，是魏国控制地区延伸至汉中盆地的一个突出部。只要这两个郡还在魏国手中，蜀军北上进攻陇西时就会面临来自左翼的压力。

当蜀军负责主攻的陈式军团在三月十五日进入武都地区时，郭淮在同一天亦从上邽率援军南下，飞速驰援武都的治所下弁，其反应速度之快，令人不禁怀疑他事先得知了蜀军的作战计划。但是在三月十六日下午，魏军却不得不停止了前进，因为斥候在南下魏军的右翼方向发现了一支数量庞大的蜀军部队。这支部队有三万到四万人，指挥官是诸葛亮本人，他们在郭淮部队以东二十里的地方逆向急行，突击方向直指位于郭淮后方的祁山南侧出口建威。

这时候如果魏军继续南下，将会面临后路被切断的窘境；届时不仅郭淮所部会全军覆没，就连上邽等军事重镇也可能会被趁虚而入，陇西大门搞不好会因此而洞开。权衡了利弊之后，郭淮明智地放弃了武都、阴平两郡，率军先退回祁山堡，再退回到上邽大本营。而陈式则利用这个机会迅速占领了孤立无援的二郡。最后一座坚守的城市下弁在三月二十一日开城投降，第三次北伐（卫国）战争只持续了十天不到即告结束。

武都、阴平二郡原本是羌族、氐族的聚集地，地广人稀，土地贫瘠，又处于易攻难守之地，对于魏国来说二郡有如鸡肋，食之无味，弃之可惜。因此两郡的失陷并没有在魏国国内引起很大关注，包括大将军曹真在内的军方反而很赞赏郭淮及时撤退的英明决策。

而在蜀国，这一次局部战争的胜利却掀起了一阵欢庆的热潮。第一次、第二次北伐战争笼罩在蜀汉人心中的阴霾