汉中之战时曹操全程占据主动，但暴露补给线导致战败
建安二十年（215年），曹操灭掉汉中张鲁后，由于年逾花甲，年纪大了的关系，他对统一天下的信心产生了动摇，认为自己已经不可能灭掉刘备和孙权了。因而自此之后，他本人就不再亲自挂帅出征，而是把工作重点主要放在了内政，即为篡汉称帝做准备。
至于军事方面，曹操将自己地盘的南部划为三个防区，对刘备和孙权以防守为主，不再奢望能消灭他们。
当时曹操具体的部署是这样的。
东线由夏侯惇坐镇，张辽、乐进、李典辅助配属（张辽、乐进为五子良将），防孙权；中线由曹仁坐镇，防关羽；西线由夏侯渊坐镇，徐晃、张郃、曹洪、曹真、曹休和郭淮辅助配属（徐晃、张郃为五子良将），防刘备；至于曹操，他只留曹彰和于禁在身边，作为机动部队使用。
曹操手下有五子良将，都是当时的猛将。曹操分别把两个五子良将部署在淮南和汉中，这就足以可见他对淮南和汉中的重视程度了。
张辽
曹操在部署期间，孙权来攻合肥，此一役即历史上的“逍遥津之战”，孙权被张辽打得惨败。而他的惨败让曹操志得意满，认为自己的部署没有任何毛病。刘备、孙权都是鼠辈，对自己构不成威胁。
结果他这一得意，就大意了。
合肥之战两年后，刘备发动汉中之战，企图一举吞掉汉中。
起先，曹操很是重视，多次提醒夏侯渊要注意刘备的动向。刘备见夏侯渊有防备，就没敢轻举妄动，只是让张飞、马超、雷铜和吴兰沿着阳平关向西，攻打武都郡，借此绕过曹军防守严密的阳平关。
夏侯渊得知后，也派遣曹洪、曹休、曹真等人前去迎战。战至建安二十三年（218年）三月，刘备军将领雷铜和吴兰被斩，张飞、马超逃跑。
张飞失利后，刘备又派遣将领陈式去攻打马鸣阁道，打算断绝汉中与武都的联系，顺便绕过阳平关，但这一部署也被徐晃拦截，陈式所部被徐晃打得死伤惨重。
曹操
西线两战皆胜，让曹操非常高兴。据《三国志》记载，“备遣陈式等十余营绝马鸣阁道，晃别征破之，贼自投山谷，多死者。太祖闻，甚喜。”
刘备连输两场，非常恼火，于是，就有了汉中之战的第三次战役。
建安二十三年（218年）七月，刘备亲自率军抵达阳平关下，与曹军进行决战。
曹操得知消息后，心里又是一紧张，他也在邺城整军，准备救援汉中。并在九月，也率军抵达长安，为夏侯渊助威。“秋七月，治兵，遂西征刘备，九月，至长安。”
在接下来的半年里面，刘备被夏侯渊堵在了阳平关下，一步都不能前，战争陷入了尴尬的僵持局面，而这种局面对刘备很不利。因为刘备从成都攻汉中，补给线长达一千五百多里，而曹军可以直接在汉中就地补给。双方的战争消耗是不对等的。
为了尽管解决汉中的僵持局面，刘备于是便在建安二十四年（219年）二月，做出了一个非常大胆的决定——亲自率一支部队沿狭窄的金牛道，向南渡过汉水，再冒险地翻越米仓山西北段，绕到阳平关的背后，找夏侯渊决战。
夏侯渊
夏侯渊听说刘备绕到了自己身后，并在定军山设下大营，做出与自己决战的态势后，感到莫名的紧张。他有点坐不住了。于是他紧急把张郃从广石前线调回，与自己一起出阳平关，跟刘备在定军山下决战。
刘备听说夏侯渊亲自来了，很是谨慎，他没敢立即下山迎战，而是依山固守，跟夏侯渊相持起来。
按照刘备的设想，他在定军山上，夏侯渊只能仰攻，他居高临下，握有主动权。夏侯渊拿不下定军山。
事后的发展果然如刘备所料，夏侯渊拿不下定军山，就在山下修鹿角作围（鹿角就是一种带刺的防御栅栏），以防刘备军居高临下攻他。
不过战争打到这里，刘备仍然是被动的。因为刘备从成都到汉中，补给线一千多里。并且阳平关也掌握在曹军手上，刘备的大军被挡在关下。刘备他是带了一支偏师在定军山与夏侯渊决战，这个举动是非常冒险的行为。如果这一战败了，他的大军就崩了。
远在长安的曹操知道前线的这一情况，并且根据前两战取胜的经验，曹操产生了一种错觉判断，他认为刘备跟孙权一样，都是个鼠辈。并且曹操还认为，刘备从成都攻汉中的后勤补给线太长，以刘备的实力来说，打汉中是得不偿失。
刘备
基于这两点判断，曹操对刘备的行动也就没太当回事。认为刘备此次进攻汉中也就是小动作，用不了多久就会自己撤退。他也没往汉中派增援。
然而曹操没有想到（刘备也没想到），夏侯渊在关键时刻做出一个错误决定。
什么决定呢？
刘备见夏侯渊和张郃在山下修围栏，就派人去烧围栏。夏侯渊见围栏着火，就命人挑水去灭火。刘备见魏军大乱，就派人去袭击张郃，打的张郃军心大乱。夏侯渊见张郃军心大乱，害怕张郃被打垮了，自己就被蜀军包圆，于是他就分出一半的兵力去救张郃，结果他这一分兵，就完了。
当时刘备军的头号智囊法正在山上发现魏军居然分兵了，便瞅准机会，建议刘备派出一支精兵奇袭魏军（按《三国志》的记载，这支精兵的统帅是黄忠）。
当这支精兵下到山下后，居然意外发现身为统帅的夏侯渊正带着士兵救火。然后这支刘备军也不客气，直接冲进曹营，把正在忙于救火的夏侯渊砍死了。“备夜烧围鹿角。渊使张郃护东围，自将轻兵护南围。备挑郃战，郃军不利。渊分所将兵半助郃，为备所袭，渊遂战死。”
夏侯渊
当曹操听说夏侯渊被斩后，整个人当场就愣住了。他是千算万算，就是没有算到夏侯渊会如此愚蠢。随即，他亲点大军进入汉中与刘备决战，准备夺回汉中。
然而，曹操是老糊涂，他亲自出马，居然犯了一个巨大的错误——与刘备对峙时，把自己的补给线暴露在了刘备眼皮子底下。
由于汉中供养不起曹操大军的粮草，所以曹军的后勤要从关中运来。而时间紧，曹军的粮草只能从褒水走河道，然后再从褒水转汉江，最后再运到前线的。
这样的运粮路线，刘备把汉水河道切断，曹操就断粮了。
后来事态的发展果然如此，刘备自己在定军山上吸引曹操，另派黄忠、赵云袭扰曹操在汉水上的补给船。耗了一个多月，曹军的军心士气大大降低。
曹操为了尽快拿下定军山，及早班师，便令人强攻。结果曹军强攻不克，死伤惨重。军心士气跌入谷底。
关羽
军心问题是会传染的，并且关羽在荆州，孙权在淮南，都有相当多的机动兵力。如果曹操久在汉中对峙，其它战场的不可控因素太大。若因汉中而丢襄阳或淮南，这就得不偿失了。
于是，曹操赶紧下令撤军，十多万百姓和十多万魏军如同丧家犬一般，赶在刘备主力进入阳平关前，火速撤离了汉中。
以上就是曹操失汉中的大致过程。从这个过程可以看出，曹军全程占据主动权，即便刘备斩了夏侯渊，反客为主进入汉中，曹操也依然有主动权。但是曹操仇人多，提前又没有做好准备。他在汉中根本耗不起！当刘备稳坐定军山，切断他粮道后，他就打不下去了。