建安十六年 (211年) 三月，曹操命鍾繇率先頭部隊進攻漢中張魯， 意在掃除取關隴的另一障礙。因為這時韓、馬正與張魯遙相呼應，謀取抗曹的一致性。 張魯，沛國豐縣 (今江蘇沛縣南) 人，祖父張陵、父親張衡是南方五斗米道的創始人。
張魯
中平四年 (187年)，劉焉任益州牧，任張魯為督義司馬，派他與別部司馬張修一道帶兵攻打漢中太守蘇固。這當中，張魯殺張修，兼併其部。劉焉死後，劉焉之子劉璋殺掉張魯家屬，迫使張魯獨立發展，自號 “君師”，以五斗米道組織百姓，割據漢中近30年之久。這期間曹操因無力征伐，給予張魯鎮民中郎將和漢寧太守的虛銜以示籠絡。而張魯也藉機大量招徠關隴流民，增強實力，並和韓、馬等勾結，對抗曹操。
曹操發兵攻張魯，引起關隴割據者的恐慌。為阻截曹軍主力，韓、馬重新聯合，並糾集楊秋、李堪、成宜、程銀、張橫、梁興、馬玩等十部關隴兵馬共10萬人，搶先佔據潼關，以待曹軍。
曹操只揚言攻漢中，而不說將取隴右，是因為此前韓、馬在鍾繇曉喻下，已表示歸附曹操並遣子“入侍”許都。這也是曹操在官渡與袁紹作戰時韓、馬沒有滋事，更沒有公開附袁的原因所在。但曹操知道，韓、 馬並不是真心附己，而且附己也不等於和袁紹決裂。
在官渡戰前，袁紹派高幹聯合南匈奴攻打平陽 (今山西省臨汾市)，又命袁尚派郭援帶重兵去河東做太守。諸如此類的事，表面上看是袁氏單方所為，實際上是應韓、馬要求做的部署。鍾繇對韓、馬暗中與袁氏勾結的情節搞得一清二楚，並認定韓、馬暫時不會反曹是由於自己擁強兵於關中，他們暫時不反不等於日後不反。
韓、馬勢力早已在官渡之戰前勾結袁紹
鍾繇說：“袁氏方強，(郭)援之來，關中陰與之通，所以未叛者，顧吾威名故耳。”他為延緩韓、馬的反叛，以便爭取時間讓曹操為解決關隴問題做好準備，曾派張既前去勸導馬騰。隨後，馬騰命其子馬超隨鍾繇到平陽攻打郭援和高幹，並將郭援殺死，繼而還配合鍾繇和張既，擊敗在崤山、澠池間進行寇掠和騷擾的袁氏舊將張晟。
馬騰雖然有這些效忠的表現，但曹操終究對他放心不下。在攻荊州前，曹操再次派張既去說服馬騰，讓他脫離軍隊遷到許都居住。馬騰先答應， 後反悔。張既怕出意外，催促馬騰起程。為防沿途出事，曹操事先移書各郡縣，讓所過夾道相迎。
馬騰被召往許都，名義上是“宿衛”獻帝左右，實際是方便曹操就近監控。後來，馬騰全家又被曹操遷到鄴城囚禁起來。
馬騰東遷，其子馬超以曹操授予的偏將軍名號接管了其父部眾。曹操在鄴城囚馬騰全家之後，馬超舉兵反曹。曹軍西攻時，聯合韓遂等十部兵馬屯於潼關的正是馬超。
建安十六年 (211年) 七月，曹操帶西攻主力部隊抵達潼關，受到馬超糾集的重兵阻擊。曹操為突破馬超等的防線，先命徐晃、朱靈率步騎兵四千從蒲阪津渡到河西，繼而自己從潼關北渡，再由蒲阪津西渡，循黃河南攻，逼馬超軍退渭口，接著又以疑兵迷惑馬超，並暗中在渭河上架設浮橋，先渡部分軍隊到渭南紮營。馬超出軍攻曹營不利。
但馬超並不甘心，他送信給曹操，要曹操割黃河以西土地給自己，以作罷兵條件， 被曹操拒絕。九月，曹軍全部渡到渭水南岸。曹操使用賈詡出的離間計， 破壞了韓、馬聯盟，最後打敗馬超和韓遂等十部聯軍，斬成宜、李堪等。 遂、超等走涼州，楊秋奔安定，關中遂平。
曹操利用韓、馬間固有的矛盾和關隴軍內部的不統一，一舉攻下關中，為長驅西進開闢道路。戰後，部下請教其中道理，曹操喜形於色地答道：
關中長遠，若賊各依險阻，徵之，不一二年不可定也。今 皆來集，其眾雖多，莫相歸服，軍無適主，一舉可滅，為功差 易，吾是以喜。
渭南大捷後，曹軍於十月穿越長安，攻安定郡 (治臨涇，今鎮原縣南五十里，另一說為今涇川縣)，將追隨馬超的楊秋圍困在臨涇城中，迫之投降後給予優容，讓他繼續留治臨涇。
後來，楊秋因治臨涇有功，在曹丕稱帝后的黃初年間 (220—226)， 升官至討寇將軍，受封臨涇侯。這樣，安定郡及其所在的隴東一域又從“六郡譁變”後的割據者手中重回東漢朝廷之手。
馬超在關中失敗後，先退往安定，知曹操尾追，再退往天水。他邊退邊聯絡隴上“諸戎”部落，繼續與曹軍對抗。將入冬時，曹操因大後方所在的河間郡 (治樂成，今河北獻縣東南) 發生了民變，留夏侯淵在長安屯守，自己離開關隴回鄴城。臨行，涼州刺史韋康的故吏、冀城 (今甘谷縣)人楊阜奉勸曹操勿將大軍從隴上撤走，他對曹操說： 馬超有韓信、呂布之勇，甚得羌、胡之心，大軍一旦東撤，還會東山再起。但楊阜的話未得曹操重視。
曹操回到鄴城後，於建安十七年五月誅殺馬騰，夷其三族，而馬超也如楊阜所言，在漢陽郡糾合羌、氐，再度興兵抗曹。他部署氐王楊千萬在興國城 (在今秦安縣東北) 屯兵，以阻擊曹軍主帥夏侯淵，自己率部會同“諸戎渠帥”反攻隴上各郡縣。一時，隴上諸郡縣也響應馬超， 接二連三紛紛背曹。馬超於建安十八年 (213年)正月開始進攻唯一固守頑抗的隴右重鎮冀城。
馬超集中隴右“諸戎”軍隊，在張魯部將楊昂的支援下，猛攻冀城。 從正月至八月，涼州刺史韋康固守冀城，但兵力單薄，且外無救兵。韋康派出向夏侯淵求救的閻溫又被馬超俘獲，知救兵無望，遂率領漢陽太守等一應官員向馬超投降。馬超進入冀城後，將韋康等一併殺死，而後兼併冀城守軍，自稱徵西將軍、領幷州牧、督涼州軍事。
當隴上郡縣應馬叛曹時，韋康的一些故吏卻合計著如何抗拒馬超。 冀城攻破後，涼州從事楊阜因喪妻而請假葬妻，出了冀城。其妻兄姜敘為曹操撫夷將軍，屯兵歷城。楊阜到歷城見到姜敘，訴說冀城之破 “歔欷悲甚”。
敘問其故，阜說“守城不能完，君亡不能死，亦何面目視息於天下! 馬超背父叛君，虐殺州將，豈獨阜之憂責，一州之士大夫皆蒙其恥。君擁兵專制而無討賊心，此趙盾所以書弒君也。超強而無義，多釁 易圖耳。”於是楊阜與姜敘合謀反抗馬超。他們聯合隴上同鄉姜隱、趙 昂、尹奉、姚瓊、孔信，還有武都李俊、王靈等一批 “國士大夫”，聚兵於滷城 (今禮縣鹽官鎮)，與在冀城的馬超對峙。
當馬超帶兵出冀城攻滷城時，梁寬、趙衢將冀城佔據，並緊閉城門。 馬超攻滷城不下，退往冀城時卻不能入城，只好南下漢中去投奔張魯。 張魯不重用馬超，一年後馬超再入益州，投進了正在和劉璋 (劉焉之子) 爭奪成都的劉備帳下。
馬超奔漢中時，韓遂退到顯親縣 (治今秦安縣西北三十里葉堡鄉金城裡)。接著夏侯淵的軍隊趕到，將之驅往略陽 (治今秦安縣東北九十里隴城鎮)。夏侯淵因韓遂軍中有許多長離羌人 (住長離水，即今秦安縣境內葫蘆河流域的羌人)，便轉攻長離，誘韓遂回援。回援中，夏侯淵指揮曹軍一舉將韓軍擊敗。失敗後，韓遂逃到湟中，兩年後被其部下趙演、蔣石殺死。韓遂勢力就此覆滅。
長離取勝後，夏侯淵指揮軍隊攻克興國，並對興國實行屠城。興國氐王楊千萬南逃漢中。而後，夏侯淵轉擊在高平 (治今寧夏固原縣) 的匈奴別部屠各胡，收其糧谷牛馬以作軍用。
建安十九年曹操勢力地圖
總之，截至建安十九年 (214年) 春，曹操對隴右先得後失，失而復得，經過與馬超、韓遂勢力的反覆較量後，終於將隴西郡以東的漢陽、安定以及北地郡所屬隴上土地全部佔領。這等於佔領了河隴半壁。
佔隴右後，夏侯淵從興國出兵攻隴西，殲滅自稱“河首平漢王”並盤踞枹罕 (治今臨夏縣東南雙城堡大夏河北岸) 長達30年的宋建。攻枹罕前，夏侯淵先派張郃帶兵從河關 (今青海同仁縣北) 渡黃河到湟中 (今青海湟水流域) 收降羌人各部。這樣，到建安十九年的十月，除在隴南的武都郡之外，整個隴上土地都歸曹操所有。
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