第三次北伐之时,出军屯扎谷口。秋天,诸葛亮病情加重,秘密与长史杨仪、司马费祎、护军姜维等作身殁之后退军节度,令魏延断后,如果延或不从命,就随他的便。诸葛亮殁,秘不发丧,杨仪令费祎前往揣摩魏延意图。魏延回答道:“丞相虽然身亡,但还有我呢,怎么能因一个人的死而荒废天下大事呢?再说,我魏延是何人,怎么能受杨仪摆布,做断后的将领呢?”
大军都随杨仪徐徐退却,魏延大怒,日夜兼程,赶在杨仪大军前面,所走过的地方都烧绝阁道。杨仪和魏延都互相上表刘禅说对方谋反,刘禅问侍中董允、留府长史蒋琬,到底是谁想造反,董蒋二人都担保杨仪怀疑魏延。魏延先占据南谷口,率军出击杨仪大军,杨仪命令王平在前抵御魏延。王平骂魏延的先头部队:“诸葛公去世,尸骨未寒,你们这些人怎么敢如此!”
魏延大军知道错在魏延,不听魏延的命令,都散了。只有魏延与其子数人逃亡,逃到汉中,杨仪派遣马岱追上了魏延并且斩了他,将头颅献于杨仪,杨仪用脚践踏魏延的头颅,并且骂道:“庸奴!你还能再作恶么?”
于是诛灭魏延三族。以上为《三国志》的记载,不过据《魏略》所记,受诸葛亮托付兵权的是魏延,杨仪因怕魏延趁机相害,所以造谣说魏延要北上投敌,并发兵攻之,然而被诬陷的魏延深恐与战则清白难雪,所以只逃不战,最后终于被追杀。