张鲁得知消息后非常惊慌，聚集文武商议对策。阎圃向他推荐了一个人，说这个人可以敌得过曹操手下的所有将领。这个人就是南安庞德。张鲁听后大喜，立刻召见庞德，并对他进行了丰厚的赏赐。他拨给庞德一万军队，命令他出战曹操。在离城十多里的地方，庞德的军队与曹操的军队相遇了。庞德出马挑战，曹操深知庞德的勇猛，于是嘱咐诸将要与庞德缓斗，以消耗他的体力，然后再擒住他。张合、夏侯渊、徐晃等将领先后出战，但都很快就退了下来。最后，许褚与庞德大战五十多个回合也退了回来。庞德力战四将，毫无惧色，让曹操非常欣赏。
曹操与众将商议如何得到庞德的投降。贾诩建议利用张鲁手下的谋士杨松的贪婪本性，暗中送给他金帛财物，让他在张鲁面前诬陷庞德。曹操同意了这个计划，并选派了一个精细的军校去执行这个任务。这个军校扮作张鲁的士兵混入了南郑城。
第二天，曹操先派遣夏侯渊和张合两支军队远去埋伏，然后让徐晃出战挑战庞德。徐晃与庞德交战不久就败走了，庞德率军追击，夺得了曹操的营寨，并设宴庆贺。然而，在当夜二更之后，曹操的三路军队齐来劫寨，庞德措手不及，只得逃回城中。这时，扮作张鲁士兵的军校已经混入了城中，并向杨松传递了曹操的密信和金甲为信物。
杨松收到密信和金甲后大喜过望，并决定按照曹操的意愿行事。他连夜入见张鲁诬陷庞德受了曹操的贿赂而故意卖阵。张鲁听后大怒并要斩庞德，但阎圃苦劝张鲁才作罢，不过仍然要求庞德明日出战必须取胜否则必斩。然而庞德此时已经对张鲁失去了信心，他抱恨而退。
第二天曹操的军队攻城时庞德引兵冲出迎战许褚。许褚诈败引诱庞德追赶，曹操则在山坡上呼唤庞德投降。庞德考虑到抓住曹操可以抵得上一千员上将的功劳于是飞马上坡结果被曹操预先设置的陷坑捉住。曹操下马亲自为庞德解缚并询问他是否愿意投降，庞德考虑到张鲁的不仁决定投降曹操。曹操亲自扶庞德上马并一起回到大寨中故意让城上的人看到，这使得张鲁更加相信杨松的话认为庞德已经投降了曹操。
次日，曹操从三个方向竖起云梯，发射炮弹进行攻打。张鲁看到形势已极为不利，与弟弟张卫商议对策。张卫建议：“我们放火焚烧所有的仓库和官府，然后逃往南山，去守卫巴中。”但杨松却提议：“不如直接开门投降。”张鲁犹豫不决。张卫坚持说：“只要烧了就行。”然而张鲁回应：“我本来就想归顺国家，只是意愿尚未传达。现在不得已要逃亡，但仓库和官府都是国家的财产，不能毁坏。”于是他们决定封锁所有仓库。
当晚二更时分，张鲁带领全家老小从南门突围。曹操下令不要追赶，率军进入南郑城。看到张鲁封锁的仓库，曹操心生怜悯，于是派人前往巴中劝张鲁投降。张鲁有意投降，但张卫却坚决反对。杨松则秘密写信给曹操，请求他进兵，并承诺作为内应。曹操得到信后，亲自率军前往巴中。
张鲁派弟弟张卫领兵迎战，与许褚交锋。结果张卫被许褚斩于马下。败军回报给张鲁，张鲁本想坚守，但杨松劝他：“现在如果不出战，就是坐以待毙。我来守城，主公应该亲自出战决一死战。”张鲁听从了建议。尽管阎圃劝阻张鲁不要出战，但张鲁没有听从，率军出城迎战。然而还未交锋，后军就已经逃跑，张鲁急忙撤退，但曹操的追兵已经赶到。张鲁逃到城下，杨松却紧闭城门不让他进。张鲁无路可走，曹操从后追来大喊：“为何不早点投降！”于是张鲁下马投降。
曹操非常高兴，并念及张鲁封存仓库的诚意，以优厚的礼仪相待。他封张鲁为镇南将军，阎圃等人都封为列侯。至此汉中地区完全平定。曹操下令在各郡设立太守和都尉，并大赏士卒。然而杨松因卖主求荣被立即在市曹斩首示众。后人有诗叹曰：“妨贤卖主逞奇功，积得金银总是空。家未荣华身受戮，令人千载笑杨松！”
曹操已经得到东川后，主簿司马懿建议说：“刘备用欺诈手段夺取了刘璋的益州，蜀地百姓尚未归心。现在主公已经得到汉中，益州必然震动。可以迅速进兵攻打蜀地，他们势必会瓦解。智者贵在把握时机，现在正是时候。”曹操叹息道：“人们总是苦于不知足啊，已经得到陇地了，还想再得到蜀地吗？”刘晔却说：“司马仲达说得没错。如果稍有迟缓让诸葛亮以治国之才为相、关羽、张飞等勇冠三军之将为辅稳定蜀民、据守关隘那我们就难以攻克了。”但曹操说：“士卒们远道而来已经很劳苦了，应该让他们得到休息。”于是决定暂时按兵不动。
与此同时西川的百姓听说曹操已经夺取了东川都非常惊恐担心他也会来攻打西川。刘备得知这一消息后请诸葛亮商议对策。诸葛亮说：“我有一计可以让曹操自己退兵。”刘备问是何计策诸葛亮答道：“曹操在合淝分兵驻扎是害怕孙权会袭击他。如果我们能把江夏、长沙、桂阳三郡还给吴国并派遣能言善辩之人去陈说利害让吴国起兵攻打合淝那么曹操就必须调兵回防南方了。”刘备问谁可以作为使者前往伊籍自告奋勇愿意前往。
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