漢中位於益州的北部，如果佔領漢中，進可以威脅益州的劉備，退可以確保自己的安全。當時「五斗米道」首領張魯盤踞漢中，建安二十年（公元215年），曹操率軍討伐。張魯派人據守陽平關，橫山築城十多里，曹操無法攻克，於是引軍而還。張魯軍見曹操撤退，解散了守備，曹操乘機在夜間偷襲，大破張魯軍。張魯逃入巴中，曹操派人招誘，張魯率眾投降。因漢中與益州猶如唇齒，為了保障益州的安全，劉備於建安二十二年（公元217年）率領大軍進攻漢中，雙方相持了三年。曹操最後因漢中難以保住，於建安二十四年（公元219年）退守長安、陳倉一線。

建安二十四年（公元219年），曹操與劉備爭奪漢中，在陽平關一帶展開激戰。雙方相持一個多月，曹操心煩意亂，恰好值日軍吏前來請示晚間口令，曹操信口說：「雞肋。」主簿楊修聽到後，便收拾行裝準備回去。「你怎麼知道大王要撤軍？」其他僚屬見了非常吃驚地問。「雞肋棄之可惜，食之無味，大王將它比為漢中，自然是準備撤軍了。」楊修解釋說。楊修道出了曹操的心事，也就是洩露了軍機，這成為他後來被殺的原因之一。

建安元年（公元196年），曹操迎漢獻帝定都於許，並不是真心輔佐漢室，只是「挾天子而令諸侯」。統一北方後，曹操是有能力代漢稱帝的，但吳、蜀沒有平定，許多臣下忠於漢室，曹操也存在不少顧慮。在這種情況下，曹操沒有突然代漢，而是採取了漸進的方式。他先以兒子曹丕為丞相副，在丞相之位的繼承上作了安排，接着在董昭的策劃下，曹操被封為魏公，以後又進為魏王。建安二十四年（公元219年），孫權上書請曹操代漢，但曹操仍然不敢，說：「若天命在吾，吾為周文王矣。」即希望由兒子來取代漢室。建安二十五年（公元220年），曹操死於洛陽，曹丕於是代漢稱魏。