这场战役从建安二十二年（公元217年）一直打到建安二十四年（公元219年）五月结束，整整鏖战两年。是刘备和曹操亲率大军在川蜀之地展开的一场大战，刘备一方派出了张飞、赵云、马超、黄忠、魏延，皇权等十二员战将，加上谋士法正，几乎是倾巢而出。曹操一方的参战将领有夏侯渊、曹休、曹真、曹洪、张颌、徐晃、郭淮等，也出动了半壁江山的将领。
汉中之战的战况非常激烈，可分为四场大战：
一，巴西之战
曹操攻下汉中后，派遣张颌、夏侯渊驻守汉中，张颌率军攻略巴东巴西两郡，意欲使当地百姓迁入汉中，以对益州形成威胁。皇权向刘备进言说魏军占领了汉中，又率兵攻打巴郡、巴东、巴西三郡，一旦成功，如同断了我们的臂膀。于是刘备派黄权为护军，率兵北上抵御曹军，又任命张飞为巴西太守前往抗击张颌，二人在宕渠相遇，双方展开厮杀，双方僵持了五十天不分胜负。
张飞见久久不能取胜，就有些性急了，于是自己亲率万余精兵绕过张颌的正面，出其不意的由后方突袭，迫使张颌陷入狭窄的山道之中，使其首尾不能相顾，被张飞杀了个措手不及，几乎全军覆没，于是刘备趁机率大军进军汉中。这一战对刘备稳固益州起到了至关重要的作用，也为刘备进驻汉中创造了条件。
二，下辩之战
刘备想要截断曹操的后勤补给，于是派张飞、马超、吴兰西出武都，结果碰上了曹洪和曹休。这一战刘备意在声东击西，派给张飞、马超的军队本来就不多，而主力军都用来对付夏侯渊了。说白了，张飞、马超的这一次任务就是就是为了拦截曹操的援军，虽然没准备展开大战，但张飞的气势很骇人，吓得曹洪不敢向前。结果张飞的计谋被曹休识破，率领虎豹骑与张飞展开了一场恶战。这一战镇守下辩的吴兰全军覆没，曹军大胜，张飞、马超只得率残部退回汉中。
三，定军山之战
这一战是老将黄忠最值得炫耀的一战，刘备失利后率军自阳平度过沔口驻军定军山，曹魏大将夏侯渊亲自率军前来对峙。刘备亲率精锐一万余人袭击张颌，双方展开厮杀，刘备见迟迟不能取胜。夏侯渊便派张颌守住鹿角东部，自己亲自率军守住鹿角南部，于是刘备下令全力攻打张颌，张颌抵挡不住，眼看要守不住了。
夏侯渊便从本部军中分一半去增援张颌，刘备趁机前往走马谷烧了夏侯渊的军营围栏，趁夏侯渊救火之际，刘备派黄忠居高临下展开突袭，进过一场厮杀，夏侯渊被黄忠斩杀，曹军溃败。夏侯渊之死迫使曹操只得亲自前往前线坐阵指挥。
四，汉水之战
此时的刘备已经占据了险要之地，故而只是坚守，不予出战，同时派出了多名将领前去劫夺曹操的粮草。黄忠劫粮的时候遭遇了曹军的埋伏，一番大战后，黄忠被赵云率军救出回营，此时曹军追赶过来，赵云命令大开营门，自己独守空营，曹军以为有埋伏，不敢向前。
于是赵云下令以强弓硬弩进行反击，杀得曹军溃败而逃，死伤无数。虽然汉水之战只是汉中战役中的一场局部战斗，但对整个战局的影响却非常大，最终这场战役以刘备胜利而告终。
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