建兴九年二月，诸葛亮率大军攻魏，围祁山，大败司马懿于西城。六月，粮尽退兵。
　　为了解决军粮以便继续北伐，诸葛亮劝农讲武，令军在当地屯田，供应驻军粮草。
　　一日，长史杨仪报告说：“如今粮米都存在剑阁，人力牛马搬运不方便，怎么办呢？”
　　孔明笑道：“我已运筹谋划很久了。把以前所积存下来的木料，加上在西川收买下的大木，拿去教人制造木牛流马，非常方便。这些‘牛马’全都不用饮水，可昼夜运输，非常轻便。”
　　众人听了很是惊奇，道：“从古到今，从来没有听说什么木牛流马的事。不知丞相有什么妙法，能造出这般神奇之物？”
　　孔明说：“我已经下令让人依照图样制作，还未完工。我现在先把木牛流马的原理，尺寸方圆、长短窄阔写下来，你们大家来看一下。”
　　众人大喜。孔明便在一张纸上写下，拿给众将观看。其中制造木牛的方法是：方腹曲胫，一腹四足；头入领中，舌着于腹。载多而行少：独行者数十里，群行者三十里。曲者为牛头，双者为牛足，横者为牛领，转者为牛脚，覆者为牛背，方者为牛腹，垂者为牛舌，曲者为牛胁，刻者为牛齿，立者为牛角，细者为牛鞅，摄者为牛轴。牛御双辕，人行六尺，牛行四步，人不大劳，牛不饮食。制造流马的方法是：胁长三尺五寸，广三寸，厚二寸五分，左右同。前轴孔分墨去头四寸。前脚孔分墨去头四寸五分，长一寸五分，广一寸。前杠孔去前脚孔分墨二寸七分，孔长二寸，广一寸。后轴孔去前杠孔分墨一尺五寸，大小与前同。
　　后杠孔去后脚孔分墨二寸二分，后杠孔分墨四寸五分。
　　前杠长一尺八寸，广二寸，厚一寸五分，后杠与等。
　　板方囊二枚，厚八分，长二尺七寸，高一尺六寸五分，广一尺六寸；每枚受米二斛三斗。从上杠孔去胁下七寸，前后同。上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸，孔长一寸五分，广七分，八孔同。前后四脚，广二寸，厚一寸五分。形制如象。杆长四寸，径面四寸三分。孔径中三脚杠，长二尺一寸，广一寸五分，厚一寸四分。
　　众将看了一遍， 都拜伏了，说道：“ 丞相真是神人啊！”
　　过了几天，木牛流马造好了，竟像活的一样，上山下岭，都十分方便。众军见了，真是无不欢喜。
　　孔明命令右将军高翔带一千兵，驾着木牛流马，从剑阁直达祁山大寨，往来搬运粮草，供给蜀军之用。
　　却说司马懿正在愁闷，忽然哨马来报告说：“蜀军用木牛流马转运粮草，人不大劳，牛马不食。”
　　司马懿大惊道：“我之所以坚守而不出战，正是因为蜀军粮草接济不上，而等待他们自入绝境。如今他们使用这种办法，肯定是要长久作战之计，不打算退兵了。这可怎么办？” 于是急忙叫来张虎等二将吩咐道：“ 你们到斜谷小路边埋伏， 等蜀军赶木牛流马过来， 你们就从他后面杀出， 抢他三五匹便回来。”二将领令而去。
　　夜间，魏军突然袭击蜀军的运粮队。蜀军措手不及，丢下几匹木牛流马。张虎等甚是欢喜，驱回本营寨。司马懿一看，果然和真的一样，高兴地说：“他会用这种东西， 难道我就不会用吗？”于是下令，找来一百多个能工巧匠，当着他的面把木牛流马拆开，吩咐他们依照尺寸，去造出一模一样的木牛流马来。
　　不到半个月，魏军竟造出了二千多只，和孔明所造的木牛流马果然相同，也能够奔走。于是，司马懿便命令镇远将军岑威带领一千军士，驱驾木牛流马，往陇西去搬运粮草，来回不断，魏营军士，无不欢喜。
　　却说高翔回来见孔明，说魏军把木牛流马各抢去了五六只。孔明笑道：“我正是要他抢去。我只是费了几匹木牛流马，不久却要得到他军中的许多资助呢。”
　　众将问道：“丞相怎么知道？”
　　孔明说：“司马懿见了木牛流马，一定会让人照样去做，那时我又有别的计策对付他。”
　　几天后，有人来报说：“魏兵也会造木牛流马，用来往陇西运粮草。”孔明大喜，说道：“不出我所料。”便叫来王平吩咐说：“你带一千士兵，扮成魏人，夜里偷偷越过北原，只对人说是巡粮军，混入敌人的运粮军中，把他们都杀散，把木牛流马赶回，直奔过北原来，这里一定会有魏兵赶到，你们便将牛马的舌头转过来，牛马就不能行动了，你们只管丢下牛马就走。魏兵赶到，牵拽不动，也扛抬不走。我们再有兵到，把木牛流马的舌头转过来，长驱大行，魏兵必然会疑心我们都是神怪，而不敢再追。”
　　王平受计而去。孔明接着又吩咐张嶷道：“你带上五百军，都扮成六丁六甲的神兵，鬼头兽身，用五彩涂面，要作出各种怪异之状：一手举绣旗，一手拿宝剑， 身上挂着葫芦，里面藏着烟火之物， 埋伏在山边， 等木牛流马来到时， 就放起烟火一起拥出，赶牛马而行。魏人看见，一定认为是神鬼，不敢再追赶。”张嶷受计带兵走了。
　　孔明又唤魏延、姜维吩咐道：“你二人一同带上一万士兵，到北原寨口去接应木牛流马。”二人遵令而去。
　　且说魏将岑威带军驱木牛流马载运粮草，正行之间，忽报前面有巡粮兵。岑威令人前去哨探，果然是魏兵，于是便放心地前进，两军合成一路。突然间喊声大震，蜀兵就在本队里杀起来，大呼：“蜀中大将王平在此！”魏兵措手不及，被蜀兵杀死一大半。岑威领败兵抵抗，被王平一刀斩了，其他人都溃散而逃。
　　王平引军驱木牛流马而回。
　　魏军败兵飞奔报告北原营寨。大将郭淮听说军粮被劫，急忙带兵来救。王平叫蜀兵扭转木牛流马舌头，全部丢弃在道上，边战边退。郭淮叫魏兵且不去追，只把木牛流马赶回去，却哪里驱得动？郭淮心中疑惑，正在无可奈何之际，忽然鼓角震天，喊声四面而起，有两路兵杀来，正是魏延和姜维。王平又带兵杀回，三路夹攻，郭淮大败而走。王平令军士将牛马舌头又扭转过来，驱赶而行。郭淮远远望见，刚想回兵再追，却见山后烟云突出，一队神兵拥出，个个手执旗剑，行态怪异，拥护木牛流马，如风而去。郭淮见状大惊道：“这必是神助啊！”魏兵无不惊畏，不敢再追。