双方坚持了一百多天，此期间，蜀军多次挑战，司马懿就是坚守不出，有一次诸葛亮还派人送一套女人穿戴的衣服给司马懿，以此来羞辱、激怒他。虽然魏军将领们气得摩拳擦掌，纷纷要求和蜀军见一高低，但老谋深算的司马懿照样还是坚壁高垒，固守不出。
诸葛亮由于长期艰苦的军旅生活、日夜繁忙的军机事务，加上面对欲战不能、欲退不甘心的战争局面使之心情烦闷，积劳成疾，终于病到了，而且病情日益严重。
后主刘禅得知诸葛亮患病的消息，马上派了尚书仆射李福来省视。李福代后主问安之后就走了。过了几天，李福又急冲冲去而复返，诸葛亮一见，就说：“我知道你返回的意思。你要问的，就是谁可接替我的职位的问题，我认为蒋公琰（琬）合适。”李福又问蒋琬之后谁可接，诸葛亮说：“费文伟（祎）合适。”当李福还想再继续问下去时，诸葛亮就不再回答了。
这年八月，诸葛亮在五丈原军营中与世长辞，死时只有54岁。
诸葛亮死后，长史杨仪、护军姜维按照诸葛亮临终前的布置，秘不发丧，整顿兵马，向汉中撤退。司马懿从当地百姓的口中得知诸葛亮已死了，就率兵追赶。杨仪突然回军鸣鼓，向魏军作出冲击的样子。司马懿大吃一惊，以为诸葛亮没有死，连忙撤军回去，不敢再追。于是杨仪整队从容而退。当司马懿知道确实消息后，再出兵追击时，蜀军早已走远了。这件事被当地百姓编成谚语说：“死诸葛吓走活仲达（司马懿字）。”司马懿听后苦笑地说：“我能料到他活着，哪能料到他死了呢？”
蜀军撤退完之后，司马懿观看了蜀军的营地，只见营垒安排措置，井井有条，不禁大为赞叹道：“诸葛亮真是天下少有的奇才啊！”
诸葛亮死后葬在汉中定军山下，殡仪从简，依山造墓，墓穴大小仅能容纳棺材，入殓时只穿平常人衣服，不放任何陪葬品。
诸葛亮安葬时，刘禅下诏祭奠，赠他丞相武乡侯的印信，并赐忠武侯的谥号。因而，后代就尊称诸葛亮为诸葛武侯。
世代怀念的杰出人物
在中国古代，没有哪一位政治家或军事家能像诸葛亮那样，受到了当世以及后世那么多人褒扬和赞誉。
《三国志》的作者陈寿于泰始十年（274年）上书给晋武帝司马炎，书中就提到：“诸葛亮死后，蜀川之地的人民还在时时刻刻地怀念他。”（原文见《诸葛亮集·表》）晋人袁准也说：“诸葛亮之死数十年了，国人歌颂、怀念他，就如同周代的人思念召公那样。”
至于后代，景仰和崇敬诸葛亮的人就更多了，他们或撰文，或吟诗，或用故事的叙述形式，或把他搬上舞台、银幕等等，来寄托他们对诸葛亮高风亮节的由衷赞叹、鞠躬尽瘁的献身精神的怀念之情。
唐代著名诗人杜甫就不只一次撰诗追怀诸葛亮，其《蜀相》一诗曰：
丞相祠堂何处寻？锦官城外柏森森。
映阶碧草自春色，隔叶黄鹂空好音。
三顾频烦天下计，两朝开济老臣心。
出师未捷身先死，长使英雄泪满襟。
诗中对诸葛亮匡俗济世的献身精神给予了高度的赞扬，对他宿志未酬寄予了深切的同情。
其《咏怀古迹》（五首之一）曰：
诸葛大名垂宇宙，宗臣遗像肃清高。
三分割据纤筹策，万古云霄一羽毛。
伯仲之间见伊吕，指挥若定失萧曹。
运移汉柞终难复，志决身歼军务劳。
再一次地抒发了对诸葛亮的赞扬和惋惜之情。
清末赵藩用对联形式来称赞诸葛亮的政治和军事才能，是众多楹联、匾额中的代表作：
能攻心则反侧自消，
从古知兵非好战。
不审势力宽严皆误，
后来治蜀要深思。
而现代文学家郭沫若先生对诸葛亮为国家事业鞠躬尽瘁的精神也给予高度肯定，他在《蜀道奇》中写道：
鞠躬尽瘁兮，
诸葛武侯诚哉武。
公忠体国兮，
出师两表留楷模。
作为封建地主阶级政治家和军事家，诸葛亮为什么能够一直受到不同阶级、不同阶层的人尊崇，享有那么高的声誉呢？为什么关于他及其故事，几乎达到了家喻户晓、有口皆碑的地步呢？我们认为有以下几方面的原因。
首先，诸葛亮是一个出色的政治家，他的政治远见，他的政治才能和所取得的成效，都是人们所公认的，就是敌对势力中的成员，也对他赞不绝口。
在这里我们还可以再举出陈寿的《诸葛亮集·表》中对诸葛亮总评价的话语，来看看诸葛亮政治才能：
诸葛亮作为丞相，他安抚百姓，昭明法度，裁减官员，制定了非常合于时宜的政治法度；他诚心待人，发扬公道之心；对国忠心耿耿。对于有益于国家的人，即使和他有仇隙，他也一定会给予奖赏；对于玩忽职守的人，即使是其亲朋好友，他也一定给予惩罚；能够老老实实交代其罪行的人，虽然罪重，他也能够得到宽待；狡辩抵赖、想掩饰罪责的人，即使罪轻，也必定遭到严惩；为善不论多细小，也会受到褒扬、奖励；作恶无论多细微，也会受到贬责。他熟通各项事务，处置事情能抓住要害、关键；对人的考察根据名位，要求做到名实相符；弄虚作假之人，是绝对得不到重用的。因而，蜀国境内的人对诸葛亮既爱戴又畏惧。他的刑法政令虽然严峻，却没有人怨恨他，这就是他出于公心、劝戒分明的缘故。诸葛亮的确可以称得上是懂得治国的优秀人才，是和管仲、萧何差不多的杰出人物。
这种评价，并非溢美之辞。从我们上面的评价就可以看到，诸葛亮法度严明、赏罚有度、办事公正、任人唯贤，在政治上注意改革，使蜀汉政权有了清明的作风和政绩。另外，他重视生产，安抚百姓，对维护蜀汉地区的统一，促进当地社会经济的发展，促进汉族与少数民族之间的经济文化联系，起了相当的作用。
其次，诸葛亮是一个出色的军事家，具有卓越的军事才能。刘备集团的军事力量能够由弱变强，达到和曹操、孙权集团角逐、抗衡的程度，这是与诸葛亮治军的才能和成绩密不可分的。诸葛亮精通兵法，治军有道，他重视军队的纪律和训练，注意研究和使用阵法，改进、设计、制造先进武器，等等，这都是有目共睹的。但是也许有人提出来，诸葛亮北伐未能成功，他能算一个出色的军事家吗？这是典型的以“成败论英雄”的说法！我们认为，判断一个人是否具有军事才能，不能单纯以他所进行的战争是否胜利为标准。诸葛亮的北伐战争之所以没有取得成功，主要是由于魏、蜀两国力量对比过于悬殊，另外还有一些诸葛亮所不能左右、不能逆转的客观形势发展，如关羽的失荆州，刘备的伐吴的惨败。诸葛亮是尽了他最大的主观努力，矢志不移地来进行他的“复汉室”事业的，虽然未能成功而心力交瘁而死，但在历史上为他自己写下了光辉的一面。对诸葛亮的军事才能、出色的军事家资格，是不能以北伐没有成功来加以否认的。
再次，诸葛亮的个人品德、工作作风、生活作风，也一直受到后世的称道。他忠于职守，艰苦奋斗，任劳任怨，尤其那种“鞠躬尽瘁，死而后已”的献身精神，为后人树立了光辉的榜样。他的“淡泊以明志，宁静以致远”的个人生活作风，对当世和后世产生了极其深远的影响。他在生前给后主上表时曾谈到他的家庭和个人生活，表上说：
我原先侍奉先帝，一切家庭生活费用都靠公家供给，自己不去谋划另外的收入。现在我家在成都有桑树八百棵，薄田十五顷，子弟们的衣食之用，已经足够了。至于我在外供职，没有其他花销，衣服、伙食等，全部是官家提供，不会再去经营其他的生计，增加任何个人收人。我死之后，一定不让家中有多余的物资，外地有多余的资产。否则就辜负陛下的恩典了。
一个身居一人之下、万人之上的丞相，能够做到这样廉洁奉公、生活简朴，确实是难能可贵的。
诸葛亮就是这样一位永远值得纪念的杰出历史人物。