公元247年（延熙十年），姜维升任卫将军，与大将军费祎共录尚书事。同年，汶山郡平康县的夷族起事，姜维率兵讨平。不久，雍州（治长安，今西安西北）、凉州（治姑臧，今甘肃武威）等地区的羌胡族人背魏降蜀。姜维率兵出陇右（今甘肃陇山、六盘山以西）接应，与魏雍州刺史郭淮、讨蜀护军夏侯霸战于洮西（洮水以西）。胡族首领白虎文、治无戴等率部降蜀，姜维将其迁至蜀境。未迁走者皆为郭淮击平。

公元249年（延熙十二年），朝廷授予姜维符节。秋，姜维督军进攻雍州（今陕西关中及甘肃东部），依傍曲山（今甘肃岷县东百里）筑两城。姜维熟悉陇西风俗民情，欲诱羌胡归蜀，以控制该地区。派牙门将句安、李歆等人驻守，并联合羌胡人进攻附近各郡。魏军则以征西将军郭淮与雍州刺史陈泰统兵抵御。郭淮采取围城打援策略，命陈泰讨蜀护军徐质，南安太守邓艾进围曲城（今甘肃岷县东漳南），切断交通及水源，曲城蜀军困窘不堪。姜维被迫领兵救援，进至牛头山（甘肃岷县东南，洮河南岸），为陈泰军所阻。姜维闻郭淮率军进逼洮水，企图切断退路，迅速率军撤回。而句安、李歆等人因孤立无援，最终降魏。郭淮又西击羌人各部，留邓艾屯白水（今甘肃白龙江）北岸，以防蜀军反攻。姜维闻讯后，令廖化驻军白水南岸牵制邓艾，自率重兵奔袭洮城（今甘肃临潭西南）。后为邓艾所识破，并于当夜抢占洮城，姜维只得撤军退走。

公元250年（延熙十三年）十二月，姜维再次出兵陇右（今甘肃陇山、六盘山以西），联合羌人，攻魏西平未克，俘魏中郎将郭修而还。

姜维认为自己熟悉西部风俗，又依仗才兼文武，想用羌族、胡族为羽翼，并说“谓自陇以西可断而有也”。因此，他常常提出要大举兴兵。费祎多次制止他，拨给他的部队也从未超过万人。

费祎还对姜维说：“吾等不如丞相亦已远矣，丞相犹不能定中夏，况吾等乎！不如且保国治民，谨守社稷，如其功业，以俟能者，无为希冀徼幸，决成败于一举；若不如志，悔之无及”。

公元253年（延熙十六年）春，费祎去世，姜维得行其志。三月，吴太傅诸葛恪再次兴师攻魏，发兵20万进攻淮南。姜维也乘机率数万人出石营（今甘肃省西和县西北），经董亭（今甘肃省天水市西南），包围南安，魏雍州刺史陈泰率军解围，进至洛门（即洛门聚，今甘肃甘谷西）时，姜维因久攻南安不克，军粮已尽，撤围退走。

公元254年（延熙十七年），姜维主持蜀国内外军事。二月，魏中书令李丰与皇后之父光禄大夫张缉等密谋废易大臣，欲以太常夏侯玄代替司马师为大将军。事泄，司马师杀李丰、夏侯玄等，废张皇后，魏国一时陷于混乱。魏狄道长李简密向蜀汉请降。六月，姜维乘机率军攻魏，李简献城降，姜维占狄道（今甘肃临洮）。十月，姜维率军进围襄武（魏陇西郡治，今甘肃陇西南）。魏将徐质反击，蜀前军荡寇将军张嶷战死。姜维率军继至，击败魏军，斩杀徐质。魏军撤退，姜维乘胜进击，破河关（今甘肃临夏西北）、临洮（今甘肃岷县）等县，并迁河关、临洮、狄道三县民入川，率军撤回。

公元255年（延熙十八年）七月，蜀卫将军姜维乘魏大将军司马师病亡之际，督车骑将军夏侯霸、征西大将军张翼等数万人攻魏。八月，到达枹罕（今甘肃临夏东北），遂向狄道（今甘肃临洮）进军。魏征西将军陈泰命雍州刺史王经率所部进驻狄道，待他率主力自陈仓（今陕西宝鸡东）到达后，再钳击蜀军。王经不俟陈泰军至即擅击蜀军，姜维率军先后故关（今甘肃临洮北）、洮西大败王经，魏军大部伤亡或逃亡，损兵数万，王经只残部万人还保狄道。姜维乘胜围狄道城。魏大将军司马昭命长水校尉邓艾出任安西将军，与陈泰并力抗击蜀军，并遣太尉司马孚为后援。陈泰与邓艾军会合后，分三路进至陇西，避开蜀军，出其不意地绕过高城岭（今甘肃渭源西北），进至狄道东南山上，燃火击鼓与城内联络，守军见援军至，士气大振。姜维即督军沿山进攻，被魏军击退。这时陈泰扬言截断蜀军退路，姜维遂于九月二十五日撤军退走钟堤（今甘肃临洮南）。

公元256年（延熙十九年）正月，姜维在驻地被后主封为大将军。六月，姜维与镇西将军胡济约定在上邽（今甘肃天水）会合。七月，姜维率先出兵祁山，闻邓艾有备，乃改从董亭（今甘肃武山南）攻南安（今甘肃陇西东南）。邓艾军抢占武城山（今甘肃武山西南）据险拒守。姜维见地利已失，强攻难克，乃夜渡渭水东进，沿山进取上邽。两军战于段谷（今甘肃天水西南）。胡济失期未至。蜀军交战不利，士卒溃散，死伤甚众。百姓因此埋怨姜维，而陇山以西的地方也趁机骚乱起来。姜维败归，谢过引责，自请贬为后将军，行大将军事。

公元257年（延熙二十年）五月，魏将诸葛诞联合东吴在淮南起兵反司马昭。司马昭调关中兵力东下讨伐诸葛诞。姜维乘机攻魏秦川（渭水流域）。十二月，姜维率兵数万出骆谷（今陕西周至西南），到达沈岭（今陕西周至南）。当时，魏在长城（今陕西周至南）积存大量军粮，且防守薄弱。闻姜维至，众皆惶惧。魏征西将军司马望和安西将军邓艾恐姜维袭夺长城，立即合军据守。姜维军进至芒水（今陕西周至黑水），依山为营。司马望、邓艾军近水筑寨。蜀军多次挑战，魏军坚守不出，两军长期对峙。

公元258年（景耀元年）三、四月间，姜维闻诸葛诞败亡，遂引军而还。并再次被任命为大将军。

姜维屡次北伐，不但未见成效，反而弄得民困兵疲。于是，不再轻易对外用兵，转过头来，致力于加强汉中的守御。

当年刘备留魏延镇守汉中，各个营寨都充实兵力，抵御外寇。敌人来进攻，使其不得入一步。后来汉中之战，王平抵拒曹爽，用的就是这种办法。姜维认真研究了蜀中形势，提出了“敛兵聚谷”的新策略。

姜维认为，“以为错守诸围，虽合《周易》“重门”之义，然适可御敌，不获大利。不若使闻敌至，诸围皆敛兵聚谷，退就汉、乐二城。使敌不得入平，臣重关镇守以捍之。有事之日，令游军并进以伺其虚。敌攻关不克，野无散谷，千里县粮，自然疲乏。引退之日，然后诸城并出，与游军并力搏之，此殄敌之术也”。

朝廷也觉得姜维的办法不错，便命令汉中都督胡济退驻延寿、监军王含驻守乐城，护军蒋斌驻守汉城。又在西安、建威、武卫、石门、武城、建昌、临远等地建立军营驻防。其实，敛军聚谷之法，弊大利小，等于是自弃险要，自拆樊篱。

公元262年（景耀五年）十月，姜维起兵再度攻魏，攻入洮阳境。魏征西将军邓艾率兵迎战。邓艾抓住姜维悬师远征，战线长，给养困难，难以持久的弱点。抢占有利地势，在洮阳以东的侯和（今卓尼东北）设阵，以逸待劳，阻击蜀军，双方激战后，魏军发起反击，蜀军大败，损失严重。姜维只得退往沓中（今甘肃舟曲西北）。此后，蜀军实力大减，转为被动防御态势。

第一次北伐，公元238年（延熙元年）姜维和蒋琬率偏师出陇右，在南安与魏军相持不下。

第二次北伐，公元240年（延熙三年），姜维率军攻打陇西，魏将郭淮进军强中，姜维退军。

第三次北伐，公元247年（延熙十年）出陇西，与魏将郭淮，夏侯霸大战洮西。

第四次北伐，公元249年（延熙十二年）姜维派廖化去洮城，此时已是“蜀中无大将，廖化作先锋”的情况下，姜维独力与魏国众多将领作战，双方互有胜负。

第五次北伐，公元250年（延熙十三年）姜维以羌胡为辅，与郭淮战于洮西，双方平手。

第六次北伐，公元253年（延熙十六年）费祎遇刺被害后，姜维出兵包围南安，粮尽而退。

第七次北伐，公元254年（延熙十七年）出陇西狄道，斩魏将徐质。

第八次北伐，公元255年（延熙十八年）与夏侯霸出狄道，大破王经于洮西，王经退守狄道城，后陈泰派兵解围。

第九次北伐，公元256年（延熙十九年）姜维再次出兵，蜀将胡济失期不至，为邓艾破于段谷，死伤惨重。

第十次北伐，公元257年（延熙二十年）乘魏将诸葛诞叛乱，姜维出兵秦川，魏军坚守不战，到了公元258年（永安元年）诸葛诞兵败后始退兵。

第十一次北伐，公元262年（景耀五年）姜维再次出兵，与邓艾战于侯和，为邓艾所破，然后还住沓中。这是姜维最后一次北伐，此时黄皓欲以阎宇替代姜维，姜维因厌恶黄皓擅权，曾向后主请求诛杀黄皓，但后主没有接受，姜维察觉此举可能惹怒黄皓，为了避祸便避居沓中，屯田避祸。钟会，邓艾领大军征蜀。公元263年（景耀六年）蜀亡。

姜维历次北伐，具体战绩是：大胜两次；小胜三次；相距不克四次；大败一次，小败一次。总的来说还是胜多败少，军队损耗也是魏重蜀轻。而且姜维北伐的基点已经从诸葛亮时秦岭西县和子午谷一线推进到西县以北金城和渭水南岸的芒水一线了。正是因为姜维多次挫败曹魏大将曹爽，王经，才使得魏军一直被卡制在秦岭一线。

历年史家对姜维的北伐却是贬多褒少，连年征战，耗损国力至巨。在最后一次北伐进行时，廖化劝姜维休整军队，认为“连年征伐，军民不宁，兼魏有邓艾，足智多谋，非等闲之辈”，建议勿“强欲行难为之事”。《三国演义》卷末有诗说：“孔明六出祁山前，愿以只手将天补；何期历数到此终，长星半夜落山坞！姜维独凭气力高，九伐中原空劬劳；钟会邓艾分兵进，汉室江山尽属曹。”

到了蜀汉后期，优秀的将领所剩无几，称得上的只有王平，廖化，张翼，以及后来的降将夏侯霸。面对强大的魏军，姜维一人要担负起统帅，大将，参谋的全部职责。可见姜维当时作战的艰难，尽管是在这种条件下，姜维仍然能在战术上不断取得胜利。

北伐中的两次失败，都是败在魏将邓艾手里，即便邓艾是魏国最优秀的将领。而且姜维攻，邓艾守，从兵力和补给上也是魏国占优，姜维败在他的手里可谓败得其所。说姜维北伐在一定程度上维系了不断衰退的蜀汉政权。

曾有人说姜维北伐造成了蜀汉“兵困民疲”，这的确是不可避免的，但同样道理，魏国也有损耗，而且作为战败方的魏国损耗远比蜀汉来得大，因此正是姜维的积极北伐才缩小了蜀魏两国之间国力的差距。