另有一个叫刘雄鸣的，是关中人，李傕、郭汜反叛长安时隐入秦岭山中，很多人凭借他，构成一股强大的权势，慑于曹军的严肃刘雄鸣主动前来拜见，曹操很欢畅，对他说：“我刚进关，就梦到一个神人，该不会就是你吧？”曹操任命刘雄鸣为将军，让他调集部众伴同雄师行动。刘雄鸣实在就是秦岭山中的匪贼，这些人自在惯了，并不喜好被招安，刘雄鸣在部下的鼓励下再次背叛，多达数千人，占有要道，曹操派夏侯渊前去讨伐，刘雄鸣率叛军余部逃往汉中。
建安二十年（215）4月，曹操率军到达大散关，到了一看，路也很难走，曹操写了一首《秋胡行》，记录施军的艰苦。不但行军艰巨，还碰到了氐人建议的兵变。曹魏新置的雍州刺史部辖下有很多氐人，曹操率军南下汉中时氐王窦茂俄然起兵背叛，他们堆积一万多人，占有汉中以西的武都郡一带峙险不平，曹军如果持续南下，氐王就如同顶在背后的一把刀，这不是小事。
9月，巴中地区的部族首级朴胡、杜濩率部出降，曹操命令分巴郡为巴西郡和巴东郡，任命朴胡为巴东郡太守，杜濩为巴西郡太守，都封为列侯。11月，张鲁率家眷从大巴山出来投降，曹操以天子的名义拜张鲁为镇南将军，封阆中侯，食邑一万户，封张鲁的五个儿子以及阎圃等报酬列侯。
从行政区划上说，汉中郡属益州刺史部，应当是刘备的地盘。刘备进入成都时黄权曾提出建议：“如果落空汉中，则巴郡不成保，即是落空了益州的一条臂膀。”
汉中郡之前已被刘焉改成汉宁郡，曹操命令规复汉中郡，将汉中郡的安阳、西城等县分出来设置西城郡，将锡县、上庸县平分出来设置上庸郡，别离设置了郡太守、都尉。
临走前有人建议搞一些粉碎，把堆栈等设施烧毁，张鲁分歧意：“本来筹算归顺朝廷，现在分开是暂避锋芒，没有歹意，堆栈里的东西都归朝廷统统。”张鲁让人在府库上一一贴上封条，以后才走。曹操到了南郑，对张鲁的做法很欢畅，他得知张鲁有归降的本意，就派人到巴中地区寻觅张鲁，劝他投降。
司马懿的建议并非没有事理，刘备获得益州后，孙权趁机索要借出去的南郡等地，孙刘联盟呈现了裂缝，这倒是一个机遇。刘晔也建议，霸占汉中后益州震惊，恰是一举攻占益州的最好机会，如果落空这个机遇，必定给此后留下困难。
但是曹操游移不决，他想起了当年在赤壁的遭受，见好就收是有事理的，汉中之得有很大的偶尔性，如果不是天佑曹魏，说不定此次也是无功而返，此次行动的目标是汉中，既然目标已经实现就应当退兵了。曹操没有接管司马懿和刘晔的建议，他说了一句很驰名的话：“人最怕的是不满足，既然获得了汉中，就不要再想益州了！”
阳平关位于今陕西省勉县境内，是汉中的西大门，它北面是秦岭，南临汉水和巴山，处于陈仓故道和金牛道交会处，这两条古道一条是关中南下汉中的必经之路，一条是汉中入川的必经之路，阳平关处于其连络部。
南郑无险可守，张鲁还想投降，但他部下的功曹阎圃以为投降能够，但不要这么等闲就降，他的来由是：“现在就这么投降了，必定没有甚么分量；不如先投奔杜濩、朴胡，然后看环境再说，到当时再投降功绩也大些。”
曹操竟然想到了撤兵，但是古迹产生了。当时曹操撤退的号令已下，夏侯惇、许褚所部接到号令连夜撤退，夜里看不清路，成果误入仇敌虎帐，仇敌不知究竟，还觉得曹军攻营到手，竟然四散败走。侍中辛毗、刘晔等人随军行动，他们奉告夏侯惇、许褚说已经占据了仇敌的要塞，夏侯惇、许褚不信赖，亲身来察看，公然是真的，当即陈述曹操。