上方谷之戰是諸葛亮北伐戰役最經典，最接近勝利的一場戰爭。作戰初期諸葛亮故意讓魏軍劫走糧草並透露自己藏身上方谷的消息，司馬昭立功心切，得知消息後私自帶兵奔赴上方谷，司馬懿知曉後果斷領兵支援司馬昭，卻在上方谷中伏。
諸葛亮事先在上方谷囤積枯木、樹葉火油等易燃物資，當司馬懿大軍入谷後果斷封口並放火大火差點把司馬懿大軍燒光。因為谷內溫度過高，沒過多久竟然下了傾盆大雨，司馬懿趁著這個機會領兵突圍。
有很多網友認為假如當時諸葛亮派人放弓箭或許可以射殺司馬懿，其實這不是諸葛亮不願意，而是時局不允許。
戰況混亂，找不到司馬懿司馬懿傾巢而出，再加上司馬昭率領的騎兵，上方谷內實際上已經人滿為患。剛剛被火燒的魏軍們還掙扎在生死關口，這下獲救了，第一個反應不會是尋找部隊、戰友，而是為自己劫後餘生而慶幸。再想到自己身處險境，下一步將會拼盡全力找出路，腦中已經放不下其他事，這是人性使然。所以此時上方谷內實際上已經失控，亂成一團。
司馬懿不愧為一軍統帥，撿回性命後果斷讓自己的親衛擺出龜陣，用盾牌和做防禦，盾牌間的空隙則被長槍透出，整體像一隻刺蝟一樣龜縮在角落裡面防禦。在火燒上方谷前諸葛亮還能看見司馬懿本人，此時諸葛亮已經找不到了。沒有攻擊目標，如何放箭？
雨越下越大，魏軍士兵慢慢冷靜下來，龜縮在陣營內的司馬懿明顯感覺騷動慢慢減弱，探出頭來整頓兵馬。先命士兵回到各自的部曲，接受曲長、什長調配，曲長陣亡的部曲可以由同營的部曲指揮。當魏軍整然有序後司馬懿冷靜指揮搬開谷口的巨石、滾木。當谷口露出一條可以自然出入一支部隊的缺口後果斷突圍。此時站在谷頂的諸葛亮才看見司馬懿的身影但為時已晚，諸葛亮只能仰天長嘆："天不助我。"
第二個原因是蜀軍的弓箭儲備不多。弓兵是最原始的兵種，也是戰爭的利器。戰國時代秦國就裝備了大量弓弩兵，每次作戰總會先進行幾輪齊射，最大限度殲滅敵軍的有生力量之後再派遣騎兵衝鋒，擠垮敵軍的陣營，摧毀敵軍時期，最後再派遣步兵上千殲滅、俘虜剩餘殘兵。秦軍這套戰法儘管年代久遠，但因為實用性很強，三國時期還繼續用。
而弓箭是消耗品，非常考究一個國家的生產力。早在赤壁之戰前夕，劉備和孫權組成聯盟抵禦曹操，但周瑜一查倉庫才發現弓箭的庫存不夠，按照一般的戰爭規模來算還缺了十萬之箭。從孫策打下江東到赤壁之戰這段時間，孫氏兄弟實際上已經掌控江東長達13年時間。除開打仗的消耗還有軍需儲備不夠上心的原因導致弓箭不足，剩下的就是東吳偏安一隅生產力不足，導致供應不了那麼多弓箭。這才有了周瑜設局、後來諸葛亮草船借箭，一晚上拿到了曹操十萬之箭的傳說。
當時的曹操已經佔據了天下十分之七的領土，實際上只有江東、荊州、益州地區的軍閥沒有歸附他。就論領土的版圖、人口和資源來說就是天下之最，生產力最強。所以曹操可以在黑燈瞎火下單單靠聲音識別方位就命令放箭，畢竟他家大業大耗得起。
而蜀軍不同，蜀漢雖然經過諸葛亮勵精圖治走上正軌，朝廷稅收可以支持諸葛亮多年北伐，但軍需物資一直不多。比如糧草問題、比如裝備問題，蜀軍總是落後於魏軍，弓箭這種消耗量極大的武器自然不會大量裝備。而且諸葛亮本次作戰是想要用大火殲滅魏軍，並沒有考慮，也沒有能力留後手，蜀軍士兵身上也不會帶太多的弓箭，只能說有心無力。
最後一個非常關鍵的因素就是諸葛亮心態已經崩潰了！早在他第一次北伐時期就已經打下了隴西大片領土，為蜀漢獲得充足的人口。原來的曹魏雍涼地區都督曹真活活被氣死，司馬懿臨危受命頂替曹真的職務。讓諸葛亮沒想到司馬懿並不是善茬，他果斷組織部隊反擊，先擊破街亭要塞後圍點打援，成功把前來支援的趙雲打敗，隨後趕走諸葛亮的中軍成功收復失地。也就從這時候開始，諸葛亮把司馬懿當作自己的畢生對手。
後來第二次第三次北伐戰役，儘管蜀軍佔據很大的優勢，但司馬懿避過蜀軍的鋒芒，選擇從諸葛亮最薄弱的後勤入手，通過策反諸葛亮的運糧官、離間劉禪和諸葛亮的關係，致使軍糧無法及時送到前線，諸葛亮因此退兵。
而這一次諸葛亮費盡心血才把司馬懿引誘到上方谷，為了殲滅他已經做好了十足的準備。不單單諸葛亮，就連參與計劃的蜀漢諸將都認為可以在這裡擊殺司馬懿。所謂希望越大失望越大，在這麼完美的計劃下都讓司馬懿逃脫，再加上此前的例子，可想而知對諸葛亮的衝擊該有多大！所以此時諸葛亮心態實際上已經崩潰了，隨後吐血倒地。
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