於是諸葛亮在五丈原病重的時候，秘密召見長史楊儀，司馬費祎，護軍姜維三人商議退軍的措施，其中提到了魏延，諸葛亮密令三人，如果魏延不遵守命令，自行其事，就讓三人對魏延作出處置發落。並選擇楊儀作為臨時指揮。而楊儀和魏延的關系水火不容，芥蒂極深。
諸葛亮死後，楊儀派費祎試探魏延，魏延果然提出，“雖然丞相死了 ，但還有我，妳們可以送丞相靈柩回成都，我自率兵馬繼續進攻。不能因為丞相的病故而耽誤北伐大事，再則，我在楊儀之上，其能聽從他的安排，讓我斷後呢。”並且和費祎商定如何安排諸葛亮的後事，如何分排人馬，並且和費祎簽名以示決定。費祎假裝同意，回來後通知楊儀應付，和姜維沒有通知魏延的軍隊就悄然退回蜀中。魏延派人尋找楊儀再次商議時，發覺上當十分惱怒。認為指揮權應該屬於自己。於是趕回成都並燒毀了蜀中到成都的棧道，向後主劉禪上書指責楊儀，楊儀也上書指責魏延有叛逆之舉，後主劉禪沒有主意便詢問侍中董允，留府長史蔣琬。蔣琬和董允都是諸葛亮的心腹，認定魏延的謀逆可能性大，於是傳命討伐魏延。
楊儀率軍重通棧道趕回成都途中被魏延搶先在南谷口阻擋，楊儀派王平在前迎敵，王平見到魏延便高聲大罵“丞相剛亡，屍骨未寒，妳這種人竟敢做出如此行為”。魏延的軍隊聽了軍心動搖，既然皇帝和丞相諸葛亮都傾向楊儀，那麽魏延必然就是叛逆的，於是軍隊都散開投向楊儀這邊。
魏延措手不及，無奈帶著兒子和幾個親信逃亡，想奔往自己的封地漢中，楊儀派遣馬岱追趕並且斬殺了魏延，把魏延首級交給楊儀，楊儀用腳踩著魏延的頭顱，嘲笑說“庸奴，復能作惡不？！”然後誅殺了魏延的三族。
那麽魏延到底算不算謀反呢，陳壽在《三國誌·蜀誌·魏延傳》中認為魏延如果叛逆就會投降魏軍了，而不會想回成都了，只不過他想除掉楊儀等人罷了，蜀軍諸將平常都與魏延不合，這個時候主觀上都認定魏延有野心想取代諸葛亮掌握大權。事情其實就是這樣的過程，算不上謀反叛逆。
諸葛亮為什麽要對魏延的懷疑也是壹個謎，史書交代得都很含糊，只能說魏延的思想與諸葛亮的大政方針是偏離甚至背離的，諸葛亮也許是出於對安定的考慮，被迫作出處置魏延的決定，魏延之死客觀上講是因誤解不斷造成的，形成蜀漢內部的壹次鬥爭，帶有壹定的必然性和悲劇色彩。
說諸葛亮壓制魏延，其實是個誤會
諸葛亮如果不重視魏延不可能把漢中太守這樣統鎮壹方軍政大權的重要位置托付給魏延
當初在定漢中太守這個位置的時候
都認為應該必是張飛
因為當時關羽鎮荊洲，而余下其他人無論親疏關系，還是聲望軍功都不及張飛
後來定為魏延，於是“壹軍皆驚”
看來是屬於破格提拔，加擔子
雖然當時主政的是劉備，但諸葛亮對這種重大的人事變動影響力是巨大的
這說明，諸葛亮是很器重魏延的而不是壓制他
現在人們認為諸葛亮壓制魏延主要源於這樣壹個誤會
諸葛亮伐魏時，
魏延獻計，親領壹萬精兵（壹說五千）取險道奇襲長安
諸葛亮沒有采納這條計策
很多人認為若依魏延計就算不能壹舉打敗曹魏，也能占據長安形勢大好
我以為不然
壹些人這樣認為是依據後來鄧艾奇襲成都成功為榜樣
豈不知，兩次戰爭
其時，其勢皆不相同，不可類比
鐘會，鄧艾攻蜀時
蜀國國小民寡積弱已久，可說兵微將寡
舉國大軍只能依關屯險以拒強敵，國內兵力可說虛弱之極
再加上劉闡暗弱，聞敵便驚恐無狀，全無鬥誌
即或這樣的情況
鄧艾的軍隊也是壹度到了“舉若卵翼行將傾覆”的危險境地
勝得實在僥幸之極
以前，曹操，司馬懿都曾攻蜀
但以當時的形勢都沒用這樣的險招
難道曹操和司馬懿的軍事才能不如鄧艾嗎？
諸葛伐魏時的形勢自然與鄧艾攻蜀時更是大大的不壹樣了
曹魏強盛，無國內空虛之慮
曹丕英明更非劉闡可比
在這樣的情況下行此險計，當然不是諸葛的作風，如換成張飛肯定就辦了
作為主帥的諸葛亮打仗時，身邊的將領謀士都會出謀劃策
壹條計策的采納與否，是見仁見智的事，統帥有他通盤的考慮
不能說不采納某人的計策，便是壓制某人
魏延確實因為這個原因對諸葛心懷不滿
魏延是個什麽樣的人呢？
魏延愛護士兵，驍勇善戰，也很有軍事才能是毫無疑問的，這是優點
但是他飛揚跋扈，自高自大，是那種給三分顏色就要開染坊的角色
跟同事關系相處得很不好
壹般人對他是抱惹不起躲得起的態度，不敢得罪他
但是，至少有兩個人不買他的帳，這也造成了他跟這兩人的矛盾極度惡化
壹個是劉備的宗親劉琰，壹個是諸葛亮的長史楊儀
諸葛亮逐劉琰，調和楊魏
應該說諸葛亮在處理他們之間矛盾時，是公正的，甚至是比較維護魏延的
地位和權力是壹個人被重用的壹個重要標誌
在後期，特別是李嚴被貶後
蜀國實權派人物，除了諸葛亮，還有誰能比得上魏延呢？
諸葛亮總不能把魏延提拔成自己的上司才算重用魏延吧？
至於魏延之死，其責任更不在諸葛
這是楊魏爭鬥的結果
其主要責任還是在魏延自己
雖然說他反叛確實冤枉
但他在諸葛死後違其遺命，以私憤率先攻楊儀，而士卒不從
皆因他自大狂妄，審時度勢不明，這變相給了楊儀壹個機會，使其自取其禍而已