想要夺回水源，却都被张郃击退。蜀军将士无水可饮，士气低落，军心涣散。
与此同时，司马懿率领主力，向王平的营寨发起了猛攻。王平率领五千将士，拼死抵抗。他虽然兵力薄弱，但凭借着有利的地形和严密的防守，一次次击退了魏军的进攻。司马懿见王平防守严密，一时难以攻克，心中暗暗佩服：“王平果然是员猛将，若不是马谡无能，街亭岂能如此轻易得手？”
但王平的兵力毕竟有限，在魏军的轮番进攻下，渐渐难以支撑。他派人向马谡求援，却始终没有得到回应。原来，山顶上的蜀军已经陷入了混乱，马谡根本无法组织有效的救援。
眼看王平的营寨即将被攻破，司马懿却突然下令撤兵。他笑道：“王平虽勇，但兵力不足，坚持不了多久。我们不必急于一时，先拿下山顶的马谡，再回头收拾王平不迟。”
果然，没过多久，山顶上的蜀军便因为缺水而彻底崩溃。将士们纷纷放下武器，投降魏军。马谡见大势已去，只能率领少数亲信，突围而逃。
司马懿顺利夺取了街亭，随后便率领大军，向王平的营寨进发。王平见马谡已败，街亭失守，知道大势已去，便率领残部，突围而出，向祁山方向撤退。
街亭失守的消息，很快传到了祁山蜀军大营。诸葛亮得知后，如遭雷击，瘫坐在椅子上，脸色苍白。他万万没有想到，马谡竟然如此不堪大用，违背军令，导致街亭失守。
“马谡！竖子不足与谋！”诸葛亮怒不可遏，一拳砸在案上，案上的笔墨纸砚散落一地。他知道，街亭乃祁山门户，街亭失守，蜀军的后路便会被魏军切断，北伐大军将陷入腹背受敌的境地。
“丞相，事已至此，当速速退兵，否则我军将有全军覆没之险！”杨仪急忙劝谏道。
诸葛亮强压下心中的怒火与悲痛，冷静下来。他知道，杨仪说得没错，此时唯有退兵，才能保全蜀汉的有生力量。“传朕将令，全军即刻撤退，撤回汉中！”诸葛亮声音沙哑，却带着不容置疑的威严。
“遵命！”众将齐声领命，随后便开始组织大军撤退。
赵云率领的疑兵，在斜谷与曹真的大军对峙多日。得知街亭失守，诸葛亮下令撤军的消息后，赵云也率领部众，有条不紊地撤回了汉中。曹真想要追击，却被赵云布置的伏兵击退，只能眼睁睁看着蜀军安然撤退。
北伐大军撤回汉中后，诸葛亮第一件事便是处置马谡。他将马谡押到大营之中，历数其罪：