曹军顺利进驻汉中，张鲁在逃亡不久也归降了曹操，官拜镇南将军，封阆中侯，食邑万户。
曹操得汉中后，司马懿建议曹操：“刘备刚得益州，人心未稳，现在他又在江陵与孙权争夺土地，这是我军袭击他的最佳时机，我们占据着汉中，到时大军压境，益州必然土崩瓦解，您一定要早下决断，否则会错失良机。”
谋士刘晔对此也认为，如果不及时乘胜进击，占领蜀地，等到刘备班师回朝安抚民心，就不好攻取了。曹操听后思考良久，说道：“如今我们离开朝廷已经很久了，解决后方的叛乱才是当前任务，既然得到了陇地，就先不要再盼望得到蜀地了，我们先回去吧。”于是留夏侯渊、郭淮、徐晃、张郃等镇守汉中。
正是这个决定给了刘备一个喘息的机会。
建安二十二年（公元218年），在解决了与孙权的问题后，刘备派遣张飞、马超、雷铜、吴兰等人攻打下辩，曹操派遣曹休、曹真、曹洪等人抵抗。第二年，张飞屯兵固山，佯装要截断曹洪后方，但被曹休识破，曹洪突袭吴兰，吴兰、雷铜等战死，马超、张飞于是撤退。七月，刘备占据阳平关，曹操赶忙部署救援，九月抵达长安。
建安二十四年（公元220年），刘备放弃阳平关，南渡沔水，扎营定军山，夏侯渊闻讯赶忙来抢定军山，刘备夜袭夏侯渊，猛攻张郃，夏侯渊亲自率兵解救，与黄忠短兵相接，不敌，被黄忠斩杀，曹军士气大减，人心惶惶，为了稳定局面，张郃暂时统领汉中诸军，三月，曹操率领大军抵达汉中地界，进驻阳平关，刘备占据险要地形，在山上安营扎寨，固守不战，与曹军对峙。