張遼八月破退的孫權軍。時間很快就到了十一月（建安二十年），漢中這邊，張魯還呆在漢中以南的大巴山的深山老林裏，跟胡人稱兄道弟，見天也實在冷了，而這時，曹操派人望大巴山裏送溫暖來了，來招降張魯。
張魯忙召集眾將，說：“我們在這兒，跟曹操抗衡了這麽久，這應該也算是一個功勞了吧？”
閻圃說：“是的是的，您要不降，曹操一點辦法沒有，現在全靠您降了，曹操才能派人南下，穿過您這，去打巴西閬中的張翼德。他能不滿意您嗎？”
於是張魯帶著家人老小和軍隊，從巴中郡北上奔南鄭投降。曹操親自出城到山口迎接，拉著張魯的手，當即拜張魯為鎮南將軍，閬中侯，封萬戶——閬中還在巴西太守張翼德的地盤呢。這四川北部有三個郡，中為巴中郡，左為巴西郡，右為巴東郡，張飛正鎮守巴西郡，郡治閬中，而張魯最近是遁逃到巴中郡。
曹操說：“卿的閨女有對象了嗎？我的最寶貝的兒子曹衝的三弟叫彭祖，是個老實孩子，娶你閨女好嗎？”
張魯見自己割據了這麽久，罪大惡極，現在封侯受邑，寵榮超常，已經喜出望外，連忙和曹操定了姻親。
張魯說：“丞相，我還有一點兒可以為您效勞的。當初馬超單身從我這裏逃走，他那已經在涼州時就被殺光了的妻子兒女中，就剩了個妾董女士和一個兒子馬秋，我知道馬超拒逆朝廷，死不改悔，現在這兩個人都收在我這裏，請交給丞相定奪。”
曹操想起馬超，後怕之中就悶悶不樂，於是說：“好，這次閻圃勸你歸迎國家，有功，就把董女士賜給他吧。你也是有功的，馬秋就賜給你吧。”
張魯回到家裏，軍將把馬秋押上來了，張魯怒道：“我待你父不薄，不想你父背我而逃，遂使益州被梟賊劉備所據，你們一家悖逆朝廷，罪大惡極，我如今就替朝廷懲罰你。”
馬秋大罵：“呸！你個反複投機之人，殺戮漢使是你，迎降漢賊也是你，不像我家匡扶漢室，誓與漢賊不兩立！”
張魯拔出腰刀，二話不說，衝上前去，一刀把馬秋砍死。
時至此刻，馬超父子一家，就算全絕戶了，就剩馬超、馬岱二人。
這時候，劉備剛從荊州公安撤到江州（重慶），要繼續往成都去。在江州這裏，劉備分兵給將軍黃權，由黃權帶兵來大巴山接應張魯，但是張魯已經出山投降了。
隨後曹操得到消息，因為張魯從巴中郡撤了，巴中空虛，於是巴西太守張飛，就東進，把巴中占了。
曹操當月即命來張郃南下，去跟張飛搶巴中，張郃一路南下。這張郃為人巧變多智，聯手張魯留下在巴中的部隊還有巴中胡人，把剛來立足不穩的張飛，一個猛推，給推出了巴中。張飛退回到巴西，張郃又向東去，占了巴東，然後又往西去，攻入巴西郡，抓了巴東巴西很多老百姓，把他們移民到漢中，叫張飛無兵無民。
張飛急了，從閬中出來，在巴西郡與巴中郡相接的宕渠（渠縣地區），跟張郃相拒。雙方互相對打了五十多天，殺得殺人盈野，不分勝負。張飛心想：山地作戰你是沒我有經驗，我在巴西閬中這裏的大巴山區都奮鬥一年了，這你得利用地形，你我老家大平原上爭城以戰的打法是不行的，而且騎馬，在山地也是沒用的。
於是張飛精選了一萬步卒，走瓦口地段險峻的大巴山小路，繞到張郃側後麵，猛擊張郃。這條路非常狹窄，張郃見張飛從這兒冒出來了，就帶著步騎兵入路迎戰，結果大兵越走，越被路稀釋得亂七八糟，好像鑽入了一道腸子，前鋒終於遇到了張飛步軍，張飛就像火車頭一樣，把張郃的前鋒步騎兵給推得跳崖的跳崖，上樹的上樹。後麵的張郃大隊，根本無法跑到前麵去假以援手。張飛步軍，一邊沿路猛推，一邊從兩側緣山坡做出角形，撲下來，把張郃大隊斷成數段，張郃隊伍好像有地方得了腸梗阻，有的地方又腸子寸斷，士兵各自為戰，或降或逃或死，被張飛大破。
張郃在隊伍中段，往前不能進，往後不能退，最後隻好棄了戰馬，帶著十幾個親兵，爬著山上的小路，望南鄭逃回——棄馬爬山，是因為騎兵可以上一般的山坡，但大巴山中險要的山地是難以騎馬通行的。騎兵隻能呆擠在小路上，聽憑張飛步兵緣山進行分割截斷，前後不得相救。張郃兵力喪失殆盡。於是張飛重複挺進，複收得巴中、巴東。對於劉備一方來講，巴土遂安。
隨後張飛呆在閬中，鎮守巴地。因為張飛對於保護巴地功勞太大了，所以閬中這裏的民間就流行張飛牛肉，就是又黑又薄又辣又焦，跟張飛的臉皮一樣，吃了讓人感覺很有文化。
這時就到了十二月，曹操見張郃敗歸，心想，別說劉備的成都還遠遠沒有夠到，現在大巴山都沒有突破，於是非常懊惱鬱悶。曹操想來想去，覺得現在南下益州打劉備，時機尚未成熟，隻得了漢中也就罷了。於是傳令：“以夏侯淵、徐晃、張郃鎮守漢中，其餘大軍隨孤，北撤。”
於是曹操徹底失去了改變三國鼎立的局麵的機會，這次耽誤七天沒急進攻成都，終於給了劉備獨霸一個盆地的大好禮物。曹操曾經笑話袁紹見機遲，如今自己卻比我和劉曄的見解還遲了。