诸葛亮内心也清楚，北伐不可能成功，然而，他别无选择。
诸葛亮第一次北伐，派遣赵云、邓芝率领疑兵扬言要从斜谷道进攻郿县，于是曹真率领魏国主力进驻郿县，诸葛亮却率领主力突袭祁山，于是几乎兵不血刃夺取安定、天水、南安、广魏四郡，只有陇西郡还在抵抗。雍州刺史郭淮只能困守上邽等待援军，陇西郡守游楚也表示只要诸葛亮能够成功阻击魏国东方的援军，陇西群也愿意投降。至此，魏国陇西地区几乎全都划入蜀汉版图，曹真的部队却远在千里之外的箕谷与赵云对峙。
这一次北伐是最接近成功的一次，诸葛亮通过声东击西之计，的确打了魏国一个措手不及，原本只要诸葛亮能够断绝陇道，阻止魏军救援陇西地区，陇山以西的半个雍州和整个凉州都将划入蜀汉版图。遗憾的是，马谡违背诸葛亮的部署，在街亭（广魏郡）被张郃打败，诸葛亮见已经无力阻止魏国援兵进入陇山以西地区，为避免更大的损失率领大军紧急撤退，箕谷的赵云也因为寡不敌众，被曹真击退，依靠烧毁栈道才得以安全撤退，这次虎头蛇尾的北伐唯一的两个成果就是迁移了陇西地区部分人口，收降了姜维，这相对于街亭之败以及人力物力的损失，是得不偿失的。
相对于北伐兵力的损失，更为严重的是，这次北伐的失败极大动摇了蜀汉军民继续北伐的决心。诸葛亮第一次北伐之前，刚刚经历南中大捷后不久，朝堂上整体对于北伐还是持乐观态度的，而诸葛亮第一次北伐以后，朝堂之上开始出现“保境安民，休养生息”的反战观点，以至于诸葛亮回朝以后，也不得不自贬三等以谢罪。
第二次北伐之前，诸葛亮又献上《后出师表》，这个《后出师表》其实并不是给刘禅看的，刘禅后来自己都说“政由葛氏，祭则寡人”，可见刘禅已经把军政大权全都交给了诸葛亮，诸葛亮已经有了《前出师表》，根本没必要在献上《后出师表》。即使没有《后出师表》，刘禅也不会干涉诸葛亮北伐的。
诸葛亮的《后出师表》，其实是给蜀汉那些反对北伐的人看的，《后出师表》开头第一句话就是“先帝虑汉、贼不两立，王业不偏安，故托臣以讨贼也。”这很明显是拿先帝刘备来压群臣，这是向那些反对北伐的大臣传达这样一个意思：我诸葛亮北伐并非一意孤行，而是身负先帝所托。我诸葛亮北伐，并非为了自己，而是’奉诏讨贼’。《后出师表》最后提到：臣鞠躬尽瘁，死而后已；至于成败利钝，非臣之明所能逆睹也。意思是北伐能不能成功不是我能够预料到的，我能够做到的只有竭尽全力去争取胜利，这其实也洋溢出了一种悲观的基调，与《前出师表》说的：当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都，形成巨大的反差。由此可见，第一次北伐的失败让诸葛亮自己都有点心灰意冷了，如果不是想到先帝那句“汉、贼不两立”，诸葛亮自己都无法说服自己继续北伐。
其实诸葛亮很清楚现在的局势，第一次北伐，之所以一度看到成功的希望，是魏国认为蜀汉只有一州之地，刘备又死了，从而轻视蜀汉，诸葛亮才得以打了魏国一个措手不及，而反应过来的魏国根本不是蜀汉能够抵挡的。虽然第一次北伐失败的直接原因是马谡失街亭，但是就算诸葛亮亲自指挥街亭之战，就算换魏延去守街亭，结果就一会不一样么？北伐失败的根本原因还是因为蜀汉与魏国国力的鸿沟，假如荆州没有失守，魏国哪来夺取的兵力救援陇西？如果说第一次北伐的诸葛亮是信心满满，真的意图恢复汉室的话，之后的北伐诸葛亮只不过是为了不辜负刘备在南阳的知遇之恩，在白帝城托孤之情而已。