进行兵力补充、整训等战役准备工作。这样，在建兴三年（225年）初，已经具备了南下平叛作战的条件，于是，诸葛亮在成都开始组织这次南征战役。
建兴三年（225年）五月，诸葛亮大军渡过泸水，进入益州郡。在克服了气候、地形、运输等困难后，在味县（今云南曲靖）以北地区追上了孟获的部队，经过激战，击败了孟获的部队，生擒孟获。接着，诸葛亮大军南下到达味县地区与李恢的部队会师。随后，大军向西挺进，进兵滇池（今云南晋宁东），并分兵平定了四周的部族。建兴三年（225年）秋。整个战役胜利结束。
三、北伐曹魏：
诸葛亮为了匡扶汉室，统一中原，从228年春至234年冬先后兵出汉中，对曹魏发动的五次战争。
建兴六年（228年）春，诸葛亮第一次北伐，诸葛亮设疑兵于斜谷，自己率大军攻祁山。张郃大破马谡于街亭，诸葛亮返回汉中。
建兴六年（228年）年冬，诸葛亮第二次北伐。出散关，包围陈仓，攻打二十多天，蜀军粮尽退军。
建兴七年（229年），诸葛亮第三次北伐，诸葛亮派遣陈式攻占武都、阴平。魏将郭淮带兵援救，诸葛亮亲自率军至建威，郭淮撤退，蜀汉成功得到二郡。
建兴九年（231年），诸葛亮第四次北伐，蜀军包围祁山，司马懿和张郃带兵援救。李严运粮不继，蜀军粮尽退军。张郃追击蜀军至木门，被蜀军射杀。
建兴十二年（234年），诸葛亮第五次北伐，诸葛亮出武功五丈原。因未能成功抢占北原而与魏军僵持达百余日。秋，诸葛亮逝世，蜀军退回汉中，至此诸葛北伐结束。
诸葛亮军事发明方面的成就：
诸葛亮作为军事家在历代兵家也得到了较高的认可。司马懿在诸葛亮死后，看到诸葛亮的营垒，称赞其为“天下奇才”。
唐太宗与李靖在《唐太宗李卫公问对》中多次提到诸葛亮的治军之法与八阵图，给予了极高的评价，并且表明陈寿在《三国志》中对诸葛亮的评价是“史官鲜克知兵，不能纪其实迹焉”。唐朝时亦将诸葛亮评选为武庙十哲之一，与张良、韩信、白起等九位历代兵家享同等地位。
诸葛亮亦作诸多军事著述，如《南征》《北伐》《北出》等，对中国军事界有一定的贡献。诸葛亮在技术发明上亦有灵巧的表现，如改良连弩。诸葛亮亦推演了兵法，作八阵图，直至唐代将领李靖仍然十分推崇。
诸葛亮书法方面的成就：