第一次北伐的失敗，沒有使諸葛亮喪失統一的信心。他重新整頓軍隊，補充糧草，準備再次出師北伐。這時，他接到書信，得知勇將趙雲因病身亡，不禁痛哭流涕，悲傷不已，大聲說道：“子龍身故，國家損一棟梁，我失去了一隻臂膀啊！”之後，諸葛亮上表《後出師表》給後主，領幾十萬精兵，再度北伐。
在《後出師表》中，諸葛亮對後主進言說：
先帝慮漢、賊不兩立，王業不偏安，故托臣以討賊也。以先帝之明，量臣之才，固知臣伐賊，才弱敵強也。然不伐賊，王業亦亡。惟坐而待亡，孰與伐之？是故托臣而弗疑也。
臣受命之日，寢不安席，食不甘味。思惟北征。宜先入南。故五月渡瀘，深入不毛，並日而食；臣非不自惜也，顧王業不可得偏安於蜀都，故冒危難，以奉先帝之遺意也，而議者謂為非計。今賊適疲於西，又務於東，兵法乘勞，此進趨之時也。謹陳其事如左：
高帝明並日月，謀臣淵深，然涉險被創，危然後安。今陛下未及高帝，謀臣不如良、平，而欲以長策取勝，坐定天下，此臣之未解一也。
劉繇、王朗各據州郡，論安言計，動引聖人，群疑滿腹，眾難塞胸，今歲不戰，明年不征，使孫策坐大，遂並江東，此臣之未解二也。
曹操智計，殊絕於人，其用兵也，仿佛孫、吳，然困於南陽，險於烏巢，危於祁連，逼於黎陽，幾敗北山，殆死潼關，然後偽定一時耳。況臣才弱，而欲以不危而定之，此臣之未解三也。曹操五攻昌霸不下，四越巢湖不成，任用李服而李服圖之，委任夏侯而夏侯敗亡，先帝每稱操為能，猶有此失，況臣駑下，何能必勝？此臣之未解四也。
自臣到漢中，中間期年耳，然喪趙雲、陽群、馬玉、閻芝、丁立、白壽、劉郃、鄧銅等及曲長、屯將七十餘人，突將、無前、賨叟、青羌、散騎、武騎一千餘人。此皆數十年之內所糾合四方之精銳，非一州之所有；若複數年，則損三分之二也，當何以圖敵？此臣之未解五也。