诸葛亮勤勉治理蜀国，东西两川，夜不闭户，路不拾遗，加上连年丰收，军备充足。建兴三年，益州派人来报：“蛮王孟获率十万大兵进犯，建宁太守雍闿勾结蛮王，牂牁太守朱褒投降，只有永昌太守王伉还在率领军民抵抗。”孔明就让赵云撤军，安排马超领兵防魏，李严领兵防吴，亲自率领人马征南。孔明点了蒋琬、费祎、董厥、樊建等文官随军参谋，令赵云、魏延为大将，王平、张翼为副将，带领五十万大军望益州进发。路上，遇见关羽的小儿子关索。孔明就让他打先锋，一同征南。
雍闿听说孔明亲征，就与高定、朱褒兵分三路迎敌。高定派鄂焕为先锋，迎击蜀兵。魏延见了鄂焕，战不几回合，诈败而逃。鄂焕追不上几里，张翼、王平截断他的后路，魏延转身杀回，活捉了鄂焕。孔明亲自为他松绑，赏给他酒肉，把他放回。鄂焕见到高定，说了孔明如何仁德。雍闿赶来，认为那是孔明的反间计，想挑拨三人的关系。雍闿、高定兵分两路进攻蜀营，中了埋伏，许多军人被俘虏。孔明说：“凡是高定的兵都免死，雍闿的兵都杀死。”雍闿的兵都自称是高定的兵，孔明就放了他们。士兵被放回，见了高定，都说孔明如何好，雍闿如何出卖他们。高定心中狐疑，派人去打探消息，被蜀兵捉去。
孔明假装把探子当成雍闿的人，指责雍闿不送高定、朱褒二人的人头。探子回去一说，高定设计，宴请雍闿。雍闿听到士兵说知孔明优待高定的人，不敢去。高定就夜间偷袭雍闿，雍闿的士兵反而帮助高定去攻击他。他只好逃走，被鄂焕截住杀死。高定拿雍闿的头献给孔明，孔明让他再去杀死朱褒，才能证明他是真投降。高定就带着鄂焕进攻朱褒，把朱褒杀死，孔明接受高定投降，封他为益州太守，总理三郡。孔明来到永昌，太守王伉告诉他全靠吕凯才守住了永昌城。孔明请来吕凯，吕凯献上蛮方地图，孔明就让他当向导官，随军南征。队伍正在行进，马谡奉旨前来犒劳大军。孔明见他穿孝，得知马良病故。随后，孔明问马谡对平蛮有什么高见。马谡指出，最好的办法是采用攻心战术。孔明认为这个战术正合他的心意，就留马谡为参军。
孟获得知孔明已智降雍闿等三路反将，就命第一洞元帅金环三结、第二洞元帅董荼那、第三洞元帅阿会喃各领兵五万，分三路迎敌。孔明调兵遣将，偏偏不用赵云、魏延，理由是两人已过中年，又不识地理，怕他们出意外。于是两人私下商量，捉住几个蛮兵，让他们带路。两人连夜进兵，四更天来到蛮寨，冲杀进去。金环三结慌忙迎敌，被赵云一枪刺死，又分兵攻击另外二寨。魏延进攻董荼那寨，王平恰巧赶来，前后夹攻，杀得蛮兵大败，只有董荼那逃脱了。赵云来到阿会喃寨，马忠已开始进攻，两下夹攻，只有阿会喃逃脱了。四人刚回营不久，张嶷、张翼分别押解董荼那、阿会喃来到。原来，孔明看了吕凯的地图，预先派二张设下埋伏，故意激怒赵云、魏延去偷袭敌军。孔明摆酒款待了董荼那、阿会喃，好言安慰后，放了二人。接着，他又安排众将明天迎战孟获。孟获得知三路元帅兵败，自领大军迎敌，遇见王平。他见王平的队伍不整，非常瞧不起诸葛亮，派忙牙长去战王平。王平斗了几回合，拨马就逃。孟获追赶二十多里。张嶷、张翼分两路杀来，王平、关索转身再战，把孟获团团包围。孟获突围投锦带山，又被赵云截杀一阵。孟获见无路可逃，只好扔下马翻山而逃。谁知一声鼓响，魏延拦住去路，把孟获活捉，蛮兵都投降了。孔明先好言劝慰了被俘的蛮兵，让他们吃了酒饭，又分发钱粮，放他们回家跟亲人团聚。然后，他问孟获：“你已经被活捉了，服还是不服？”孟获说是因为路险被擒，当然不服。孔明就放他回去，整顿人马，再来一决雌雄。众将对孔明不杀孟获反而放回不理解，孔明说抓他易如反掌，只是难以让他心服，所以放他回去，让他再战，一定要让他心服口服。
孟获收拾残兵，渡过泸水，召来阿会喃、董荼那，把被孔明放回的士兵重新聚集起来，将船都扣在南岸，依山傍崖筑土城防守。蜀兵来到，因为没有船无法过河，天气又炎热难当，孔明就让吕凯选择阴凉地形，扎下两个寨子，让王平、关索与二张各守一寨。这时，马岱押解粮草与解暑药来到，孔明让马岱带领三千兵士，到下游一百五十里水浅处渡泸水。马岱的部队来到沙口，士兵见水浅，许多人脱衣涉水过河。谁知刚走了一半，都倒在了水里。马岱忙将他们救上岸，一个个口鼻流血死了。孔明闻报，忙向当地人请教，当地人告诉他：“夏天泸水有毒，白天天热，毒气更重，凡是涉水的都会中毒而亡。只有等到夜间水冷，毒气轻了，才能乘船筏渡水。”孔明又给马岱五百精兵，让他在夜间偷渡沙口。马岱渡水后领兵守住路口，截获了大量粮草。孟获还在吃喝玩乐，等他得知马岱已偷渡过来，截了粮道，还是没有放在心上，派忙牙长领兵退敌。忙牙长和马岱交手只一个回合就被马岱杀死。蛮兵败回，报告孟获，孟获就派董荼那领兵去战马岱，又派阿会喃领兵守沙口。马岱见董荼那来到，大骂他忘恩负义。他羞愧难当，回见孟获，只说是不敌马岱。孟获已看出他念孔明不杀之恩，无心作战，就重责他一百军棍。董荼那回寨，找来心腹一商量，夜间来到孟获的大寨，见孟获大醉，把他绑了，过河献给了孔明。孔明提审孟获。孟获认为，他们自家人闹内讧，把他抓来，不算孔明有本事，孔明如果放了他，他还会领兵再战。孔明让他看了军容严整的军营和堆积如山的粮草后，再次放了他。他回去后，把董荼那和阿会喃杀了，再找马岱交战。见马岱已收兵渡河，他就和弟弟孟优定计，让孟优领百余名蛮兵，带着犀角、象牙等珍宝，过河来投靠孔明。孔明先向赵云、魏延等将领交代对策，然后才召见孟优。孟优跪拜说：“我哥哥感谢丞相的不杀之恩，派我送来珍宝，慰劳大军。他去银坑山收拾宝物，以进贡天子。”孔明见他带的都是蛮族的勇士，就设酒款待。孟获得知弟弟受到优待，就命令各洞酋长在夜晚二更跟他偷袭蜀营，还夸口说弟弟孟优在里面接应。当夜，孟获点起三万人马，众酋长都带了引火的东西，偷渡泸水，冲入大寨，没想到看到的却是一座空营，只有孟优与众蛮兵醉倒一地。孟获知道中计，救起孟优等人，就要回兵，正遇到赵云、魏延、王平分三路杀来。孟获单人匹马冲出包围，来到泸水岸边，见几十个蛮兵划船来接，慌忙登船，却不想被众军捆翻。原来这些蛮兵是马岱领兵装扮的。
孔明再问孟获服还是不服，他声称这次被俘不是孔明高明，而是孟优贪吃造成的，还要再战。孔明就放了他和所有俘虏。当他渡河回去，发现魏延已经乘机占领了他的老巢，只好领着部下回到银坑洞。他越想越气愤，命人带上珠宝去八番九十三甸借兵。不几天就借来一万牌刀獠丁和数十万大军。孔明接到报告，亲自来到西洱河察看地形。他让军士制作木筏，可是放下水就沉了。当地人告诉他，只有竹筏才能漂起来。他就调三万人马砍伐毛竹，搭起浮桥，大营扎在桥北，桥南也扎下三个营寨，互相呼应。孟获领兵来到，孔明见刀牌獠丁横冲直撞，非常凶猛，就下令关闭寨门，任凭蛮兵辱骂，就是不许出战。数日后，孔明才唤来众将，向他们授予密计，再命马岱等退兵后拆掉浮桥，到下游重搭，让张翼领兵断后。关索保护孔明离去，寨中灯火通明，孟获不知虚实，没敢进攻。次日天亮，孟获占领了三座空营，缴获了许多粮草，他误以为蜀国有事，孔明仓猝撤军，就命蛮兵上山砍竹，准备渡河。夜晚，突然刮起狂风，蜀兵从四面杀来。蛮兵獠丁自相残杀。孟获见大势已去，就带上自家亲信冲杀出去。走了没多远，被赵云截杀一阵。又走了一段，被马岱拦住去路。孟获只带着几十个残兵，逃进山后。刚转过山口，见前面树林中推出一辆小车，孔明端坐在车上，哈哈大笑。孟获大怒，率人向孔明冲杀，忽听一声巨响，连人带马跌进陷坑。孔明招降了诸洞酋长和蛮兵，酒肉相待之后，把他们都释放回家。张翼擒了孟优，来见孔明。孔明责怪了他一番就把他放了。魏延押来孟获，孔明问：“你已经被我抓住了四次，还有什么话可说？”孟获说：“我中了你的诡计，死不瞑目！”孔明让武士把他推出去砍了，他扭头说：“你敢再放我回去，我肯定会报四次被俘之仇！”孔明让左右给他松绑，问他为什么不服，他说孔明是施诡计，所以不服。假如再被活捉，他才服气，永不反叛。孔明又一次放了他。
孟获收拾数千残兵，望南奔去，遇见孟优带兵来迎，二人抱头痛哭。孟优提议，眼下天气炎热，不如到秃龙洞朵思大王那里躲避，蜀兵受不了酷暑，自然会退兵。二人就带领败兵来到秃龙洞，朵思大王把他们迎入洞中，说：“我这里只有两条路，一条是大路，就是大王来的那条路，可以通行人马。只要把路口垒死，孔明就是有百万大军也飞不过来。再一条是小路，路上有许多毒虫蛇蝎，而且还有瘴气，能让人中毒。小路没有其他水源，只有四处泉眼。一处叫哑泉，人喝了不会说话，几天就死了。第二处叫灭泉，水热得如同滚汤，溅到人身上肉就会烂，直到烂死。第三处叫黑泉，人碰到泉水浑身发黑而死。第四处叫柔泉，水比冰还冷，人喝了浑身绵软而死。自古以来此处人迹罕至，鸟兽绝迹，只有汉朝的伏波将军马援到过。蜀兵走这条路来，必死无疑。”孟获放下心来，终日与朵思大王饮宴。孔明正在进军，探子来报，说是孟获躲进秃龙洞不出来，还垒断了大路，因为山势险恶，又有重兵把守，所以无法前进。孔明问吕凯，吕凯也只知道这一条路，蒋琬就劝孔明不如收兵。孔明不想半途而废，就让王平用蛮兵当向导，去寻找小路。王平领人找到一处泉，众军见泉水清甜，争着去喝，喝下后都不会说话了。孔明见山上有一座庙，来到庙前，见是伏波将军马援的庙。他就焚香祷告，求马援保佑。马援的神灵被感动，派山神指点孔明去万安溪求万安隐者，可以解军士所中之毒，也可以驱赶瘴气。次日，孔明备下礼物，让王平带上中毒的军士跟他去万安溪。万安隐者一见来人，就猜知是诸葛亮。二人见过礼，孔明说明来意，隐者就让小童领众军喝了安乐泉水，立即治愈。隐者告诉孔明，蛮洞多毒虫，柳花落入水中，水都有毒，不可饮用，只能挖井取水。他又赠送孔明许多薤叶芸香，每人只要在口中含一片叶子，就可避瘴气。孔明请教隐者姓名，隐者原来是孟获的大哥孟节，因不满弟弟的所作所为，才隐居深山。孔明要保举他为蛮王，被他谢绝。孔明只好拜谢告辞。回到大营，孔明让军士掘地打井，打了二十多丈，还是没见到水。他夜间焚香祈祷，求上天赐水。天亮后，满井都是清泉。蜀军有了水源，就从小路来到秃龙洞，扎下营寨。朵思大王得报，惊叹：“真是神兵！”孟获请朵思支持他与孔明决一死战，朵思就杀牛宰羊，准备下山决战。这时，银冶洞二十一洞主杨锋领二万兵来助战，孟获与朵思就宴请杨锋。杨锋让五个儿子拜见了二位大王，又让蛮姑舞刀助兴。杨锋让两个儿子向孟获、朵思敬酒。二人接了杯，正想喝，杨锋一声令下，两个儿子已把孟获、孟优擒住，杨锋擒住了朵思。杨锋押上三人，献给孔明。孔明重赏了杨锋父子，封了官爵，然后质问孟获到底服不服。孟获说是本洞人自相残害，当然不服，要回故乡银坑山，依据三江之险，再跟孔明决战。孔明放了孟获兄弟与朵思，说：“再被我抓住，我要灭你的九族！”
