在诸葛亮经历了第二次北伐的失败后，带着沉重的心情返回了汉中，几乎没有给予自己休整的时间，便在建兴七年（公元229年）春季再次心急如焚地踏上了第三次北伐的征途。这一次，与之前的行动相比，他显得更加冷静与深思熟虑，并不再急于求成，而是更注重制定周全的计划。

蜀汉建兴七年春天，蜀军再度集结，准备开始北伐的伟大征程。诸葛亮深知前两次出征的惨痛教训，这次他决定采取更为稳健的策略，立誓以稳扎稳打的方法，循序渐进，确保每一个步骤都有充分的准备和周到的实施。

在寻求攻占曹魏势力范围的战略中，诸葛亮瞄准了与汉中距离最近的两个郡，武都和阴平。武都位于今甘肃成县，阴平则在甘肃文县境内。为了增加战斗的胜算，诸葛亮灵活运用战术，果断选择在这两个地域发起攻击。为了更好地掌控战局，他派遣将军陈式率领先锋部队，自己则紧随其后指挥主力军队，以便在关键时刻提供支援。

陈式带领他的部队迅速抵达武都城下，立刻发起攻击。由于魏国守军人数不多，面临猛烈的压力，他们迅速向曹魏雍州（即今天的甘肃武威）刺史郭淮请求增援。郭淮在接到请求后，连夜动员军队，尽力赶往支援，然而，诸葛亮出奇不意地指挥蜀军主力急行至建威（今成县以西），令郭淮心生不安，担心自己的后路被切断，最终被迫选择撤退。目睹敌军增援的退却，陈式乘机全力督促部队攻城，最终以较小的损失成功攻克武都和阴平两地。

在诸葛亮亲自指挥大军抵达这两个郡后，他立即对武都和阴平的防务进行了缜密而细致的布局，并主动出击，安抚了周边游牧的氐、羌、鲜卑等部落，以求平息地方潜在的动荡局势。在一切安顿妥当、恢复了社会秩序后，诸葛亮决定将部分军队留下驻守，随后亲率大军返回汉中。这时，武都和阴平两个郡正式划归蜀汉的版图之中，成为了蜀汉的领土。

当蜀军顺利攻克曹魏的两郡的喜讯传回成都时，后主刘禅立刻发布命令，恢复了诸葛亮的丞相职务，毕竟自第一次北伐失败后，诸葛亮不得不以悲愤的心情斩掉马谡，并自贬三级。经过一年多的时间，诸葛亮已三度出征北方，士兵的消耗和物资的耗费十分巨大，急需进行补给，军队也亟需时间来休整和培训。因此，在从武都返回汉中后，诸葛亮立即开始对蜀军进行长达近两年的整顿与训练，并快速调整汉中的防务，以应对即将到来的新挑战。

为了进一步增强安全性，诸葛亮决意将丞相府的大营从南郑迁移至沔水以南的南山土塬，此外在沔水北岸进行修缮，修筑乐城（今陕西城固以西）和汉城（陕西勉县东边）。这样的布局不仅增强了对通往益州（四川）道路的掌控能力，还构建了一条可以相互支援的防线，大幅提升了丞相府大营的防御安全性。

次年，曹魏为了扭转被动的局面，采取了三路进攻汉中的战术。然而，由于连日的大雨导致栈道被切断，魏军最终无奈中途退却，而诸葛亮并未选择追击。他静静观察敌军的动向，同时在暗中紧锣密鼓地进行下一步的规划，全面为即将到来的第四次北伐曹魏做好周密的准备。