公元234年春，諸葛亮經過了三年的準備後，決定再次出兵北伐，他率兵由漢中出發，穿過秦嶺，進駐五丈原。當時司馬懿為魏軍主帥，率兵阻擋諸葛亮，他佔領了渭水南面的陣地，部署防線，使蜀軍無法東進，又派郭淮搶佔渭水北岸的要點北原，再加上西面諸葛亮久攻不下的陳倉，蜀軍被阻擊在秦嶺北側，渭水南麓一線，沒能攻下魏軍的防禦陣地，當時諸葛亮想依仗精銳與魏軍決戰，卻又不能逼司馬懿出手，雙方在五丈原相持百天不戰。然而入秋後，諸葛亮的身體一天不如一天，最終病逝於五丈原，而司馬懿則通過防守贏得了此戰的勝利。
可以說，在這場五丈原之戰中，司馬懿表現得並不差，畢竟是他主動設防，這才導致蜀軍既沒辦法東進，也沒辦法西行，只能與司馬懿在五丈原對峙。更何況司馬懿在經過了第四次北伐後，深知蜀軍作戰能力之強，因此他決意避而不戰，而選擇耗死諸葛亮也是正確的作戰方案，更何況從結局來看，最終獲勝的也是司馬懿。但即便如此，後來唐太宗李世民在提及這場戰事時，對司馬懿的評價卻不高，李世民認為，司馬懿佔著優勢卻退守營壘，不敢與諸葛亮爭鋒，其所作所為有失良將之道。既然司馬懿沒做錯什麼，為何李世民對他在五丈原之戰的評價並不高呢？
要知道司馬懿的行軍風格十分明顯，他向來出手狠辣，兵行如風，擅長聲東擊西，在誅孟達，定遼東，平王凌時，司馬懿這種行軍作戰的風格尤為突出，因此，縱觀司馬懿此生的徵戰，不難看出他的軍事能力確實是很強的。
但曹魏每次應對諸葛亮的出兵都不得不勞師動眾，雍涼二地幾乎兵不卸甲，再加上補給線長，其消耗是十分巨大的，而李世民是歷史上屈指可數的反擊絕殺之人，他認為司馬懿本身的能力並不差，卻被諸葛亮逼到如此地步，為了避免與諸葛亮交手，司馬懿甚至做出了千裡請戰這種丟人的事情，最後甚至還被死的諸葛亮嚇跑了，因此，司馬懿即便再厲害，也不值得他給司馬懿更高的評價。
筆者認為，司馬懿的軍事能力還是值得稱讚，只可惜他遇到了一個軍事能力比他更出眾的諸葛亮，因此，他在五丈原之戰中有如此表現也是情有可原的事。