然而由于这一次北伐，是因为东线东吴石亭之战大败曹休，关中魏兵东调。诸葛亮不想放过战机，所以仓促出征，而魏将郝昭留守陈仓，早有准备。郝昭据城坚守，以千余精兵抵抗数万蜀军。诸葛亮围城二十余日，粮尽，不得已退兵。
魏国将领王双率领骑兵追击，但在与蜀军的交战中被击败，王双也被蜀军所斩。
《三国演义》中，王双被描绘成一个“身长九尺，面黑睛黄，熊腰虎背”的猛将，王双本来是曹魏援军的先锋大将。在诸葛亮退兵过程中，王双中了诸葛亮的诱敌之计，杀出营寨追击魏延而去，大本营被蜀军袭击，陷入一片火海。就在王双慌乱中、正要赶回主营时，被突然现身的魏延一刀斩于马下。
相比于王双，张郃更加出名。身为曹魏五子良将之一，张郃曾经在诸葛亮第一次北伐中，在街亭大败马谡，导致诸葛亮第一次北伐失败。公元231年，诸葛亮第四次北伐，魏明帝命司马懿，督张郃、郭淮等迎击蜀军。魏蜀两军相持于上邽，蜀军运粮不继，退还汉中。
司马懿令张郃追击。张郃说："军法，围城必开出路，归军勿追。"司马懿不听。张郃不得已，遂领兵追击。蜀军在木门谷乘高布伏，弓弩乱发。张郃追到木门谷，与蜀军交战。飞来的箭矢射中了张郃右膝，张郃阵亡。关于张郃中伏身亡，有两种说法，一种认为是司马懿的逼迫，另一种说法是张郃自己主动追击。
后世很多人认为诸葛亮五次北伐，大多无功而返，空耗国力，导致蜀国疲弱，为日后蜀国的灭亡埋下了伏笔。因此也有很多人批评诸葛亮军事才能一般。其实通过两次退兵过程中，能够设伏斩杀曹魏两名大将王双和张郃，就能够看出诸葛亮的军事才能！
出师未捷身先死，长使英雄泪满襟！诸葛亮北伐，并非是不自量力。首先蜀汉一直扛着的政治大旗就是“兴复汉室”，北伐就是为了实现这个政治目的；从诸葛亮北伐的现实目的来看，是为了蚕食雍、凉，广拓境土；再者，北伐一方面可以以攻代守，另一方面也能够转移内部矛盾，凝聚人心！
参考：张大可《三国史》、《三国志》、吕思勉《三国史话》