黄忠攻到定军山下后，与法正商议对策。法正指着定军山西边的一座高山说：“这座山四周都是险道，从这座山上可以俯视定军山的虚实。如果将军能够占领这座山，定军山就在我们掌握之中了。”黄忠仰头望去，发现山顶稍微平坦，上面有一些敌人马匹。于是在当晚二更时分，黄忠率军士鸣金击鼓，直接攻上山顶。山上有夏侯渊的部将杜袭守把，只有数百人。见到黄忠大军涌上山顶，杜袭只得放弃山寨逃走。黄忠占领了山顶，正对着定军山。法正建议：“将军可以守在山半腰，我占山顶。等夏侯渊的军队来到时，我举起白旗作为信号，将军按兵不动；等他们疲惫无备时，我再举起红旗，将军就下山击败他们。以逸待劳，必能取胜。”黄忠非常高兴，采纳了他的计策。
杜袭逃回曹军，告诉夏侯渊黄忠夺了对山。夏侯渊非常愤怒地说：“黄忠占了对山，我不能不出战。”张合劝说说：“这是法正的计策，将军不应该出战，应该坚守。”夏侯渊却说：“他占了我对山，观察了我的虚实，我怎么能不出战呢？”张合再三劝说，但夏侯渊不听，命令部队围住对山，大声辱骂挑战。法正在山上举起白旗，任夏侯渊辱骂不止，黄忠却始终不出战。到了午时以后，法正见曹军疲惫不堪，气势衰减，许多人下马坐下休息，于是他举起红旗，鼓角齐鸣，喊声震天，黄忠带领先头冲下山来，如同天崩地裂。夏侯渊措手不及，被黄忠追到麾盖下，黄忠大喝一声，声如雷霆。夏侯渊还没来得及迎战，黄忠的宝刀已经砍下，夏侯渊的头颅连同肩膀被砍成两段。后人有诗赞美黄忠：“苍头临大敌，皓首展神威。力趁雕弓发，风迎雪刃挥。雄声如虎吼，骏马似龙飞。献馘功勋重，开疆展帝畿。”黄忠斩了夏侯渊，曹军大溃，各自逃生。黄忠趁势攻下定军山，张合率军前来迎战。黄忠与陈式夹攻，混战一阵，张合败走。突然山上冲出一支兵马，挡住了他们的去路，为首的
为赵云，大喊道：“常山赵子龙在此！”张合大惊，率败军朝定军山逃去。但前方又有一支军队迎面而来，正是杜袭。杜袭告诉张合：“现在定军山已被刘封和孟达夺取。”张合惊慌失措，与杜袭一起带着残军退回汉水，扎营安排防守。同时，他派人飞马报告曹操。
曹操得知夏侯渊的死讯后，放声大哭，方才悟出管辂所言的“三八纵横”指的是建安二十四年，而“黄猪遇虎”指的是己亥正月。他也理解了“定军之南”指的是定军山南方，“伤折一股”指的是夏侯渊与曹操有兄弟之情。然而，曹操派人去找管辂时，却发现他已经不知去向了。曹操对黄忠深感恨意，决定亲自统领大军前往定军山报仇，命徐晃做先锋。行至汉水时，张合和杜袭迎接曹操。两人建议：“现在定军山已经失去了，可以将米仓山的粮草转移到北山寨中积存，然后再进军。”曹操同意了他们的建议。
黄忠斩了夏侯渊的首级，前往葭萌关向刘备献功。刘备非常高兴，晋升黄忠为征西大将军，并设宴庆祝。突然，牙将张着来报告说：“曹操亲自率领二十万大军前来报仇，目前张合正在米仓山搬运粮草，准备移到汉水北山脚下。”孔明说：“现在曹操带领大军来到这里，恐怕粮草不够，所以停兵不进；如果我们派一人深入敌境，烧毁粮草，夺取辎重，那么曹操的锐气就会受到挫折。”黄忠说：“老夫愿意承担此任务。”孔明说：“曹操不是夏侯渊的对手，不能轻敌。”刘备说：“夏侯渊虽然是总帅，但只是一个勇士，怎及张合？如果能斩杀张合，胜过斩杀夏侯渊十倍。”黄忠振奋地说：“我愿意去斩杀他。”孔明说：“你可以与赵子龙一起领兵前去；所有事情都要经过计划，看谁能立下功劳。”
黄忠答应了。孔明便任命张着为副将一同前往。赵云对黄忠说：“现在曹操率领二十万大军，分成十个营地，你要去夺取粮草，这可不是小事。你应该采取何种策略？”黄忠说：“你看我先去，如何？”赵云说：“那等我先去。”黄忠说：“我是主将，你是副将，怎能争先？”赵云说：“我和你都是为了主公出力，何必计较呢？我们两人拈阄，拈到的先去。”黄忠同意了。当时黄忠拈到了先去的机会。赵云说：“既然将军先去，我会给予帮助。我们可以约定时刻，如果将军按时回来，我就不动；如果将军过时不回，我就会率军前来支援。”黄忠说：“你的话说得对。”于是两人约定了午时为期限。赵云回到自己的营寨，对部将张翼说：“黄忠约定明天去夺取粮草，如果午时不回，我将前去帮助。我的营寨临近汉水，地势险要；如果我离开时，你要谨守寨栅，不可轻举妄动。”张翼应诺。
黄忠回到寨中后对副将张着说：“我斩了夏侯渊，张合已经丧胆；明天我将领命去劫取粮草，只留下五百人守营。你要协助我。今晚三更，大家都吃饱；四更离开营寨，杀到北山脚下，先捉住张合，然后劫取粮草。”张着依命行事。当晚，黄忠带领人马在前方，张着在后方，偷渡过汉水，直到北山下。黎明时分，他们看到堆积如山的粮草。有一些少数士兵守卫着，但见到蜀军来临，纷纷抛下粮草逃走。黄忠命令骑兵一齐下马，取柴堆在粮草上。正准备放火时，张合的军队赶到，与黄忠展开激战。曹操得知情况后，急派徐晃前去支援。徐晃带领军队前进，将黄忠困在垓心之中。张着带着三百人成功逃脱，正准备返回营寨，突然一支军队冲出，拦住了去路；为首的大将正是文聘；随后曹军也赶到，将张着团团围住。
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