为了有力地打击南中地区以雍闿为首的叛乱分子，诸葛亮确定了东、西、中三路进军的战术：东路由马忠率领一支军队，进攻益州东面的牂牁郡；中路由李恢率领一支军队，牵制叛乱分子老巢益州郡，使其不能北上支援越巂郡叛乱分子；诸葛亮亲自率领大军，攻打力量较大的越巂郡。马忠一路，并没有费多大气力，就攻下了牂牁；李恢一路，虽然进展不大，却断绝了益州郡与越巂郡的联系，使叛乱分子陷于孤立。诸葛亮亲自率领的西路军，同早就在旄牛、定窄和卑水等地构筑了许多堡垒、要塞的夷王高定，展开了激战，并消灭了高定的主力，杀死了雍闿及高定本人，很快平定了越巂郡。
牂牁、越巂相继平定之后，西南地区的少数民族，由于雍闿等人的蛊惑、影响未曾肃清，隔阂尚未清除，于是夷人孟获，收罗高定与雍闿的余部，继续在益州郡扰乱，参加的人大都是受骗的少数民族人民。为了安定益州郡，建兴三年五月，诸葛亮率领大军渡过了泸水（今金沙江），与李恢、马忠两路军会合，共集益州郡，同孟获展开了斗智斗勇的战斗。
孟获这个人，生得熊腰虎背，性格倔强，而且勇敢善战。他本来不是夷族的贵族，只是听信了雍闿等人的挑拨、煽动，才参加了骚乱。雍闿、高定死后，他被夷人推为领袖，深受夷人的爱戴，他的部将，大都是能骑善射、能泅善攀的高手。他们世世代代聚居在南中四郡的山区里，这里峰峦跌宕，奇石嶙峋，绵亘的大森林里，虎豹成群，蛇蝎毒草，到处都是。穿山过峡而来的泸水，犹如脱缰的野马，呼啸奔腾，惊险异常，需要选择渡口，靠皮筏竹簰才能强渡。一到夏天，炎日当空，瘴气袭人，暑毒难当。即使是长期定居在这里的人，也难免遭到毒蛇、猛兽的袭击和疾病的折磨。诸葛亮率军南征就是在这样一个特定的环境里进行的；加上语言不通，地理不熟，这需要多么大的毅力才能克服！
一天，孟获率领由夷人组成的军队同诸葛亮大战。诸葛亮命令自己的军队，不许杀死孟获，只许活捉他。果然一场战斗结束，孟获被擒。这时，蜀国的将领和兵士欢呼雀跃，拍手称快，希望早日处决孟获，以儆戒夷人的反叛者。不料诸葛亮不仅不杀孟获，还亲自替他解了捆绑的绳索，带领他参观自己的军营，并且亲切地问孟获：“你觉得蜀国的军队训练得怎么样？战斗力好不好？”当了俘虏的孟获，很不服气，怒气冲冲地对诸葛亮说：“这样的军队算不了什么，我是因为不知道你们军队的真实情况才打了败仗的，如果有机会再打一仗，我一定会胜利！”听了孟获这些傲慢无礼的话，诸葛亮却不生气，笑着对孟获说：“那很好，现在就放你回去，好好准备，再打一仗，要是再次被擒又将怎样呢？”狡黠的孟获连声说：“要是真这样，你再次俘虏了我，我就心甘情愿地投降你！”
诸葛亮真的把孟获放了回去，孟获着实准备了一番，同诸葛亮再战。不料第二次战斗结束，孟获又被擒了。诸葛亮还像第一次那么对待他，一不杀，二不骂，只是问他为什么又打败了。孟获扪心自问，感到再没有理由可说，但内心总还是不服气。因此他低头不语。诸葛亮见他不说话，知道他还是不服气。于是又像第—次那样把他放回去，约他再来战斗。这样一连七次捉住孟获，又七次放他回去。到了最后一次，诸葛亮连问也不问，立即放孟获回去，要他再来战斗。
经过七战七败和七次被擒的孟获，尽管这个人性子很倔强，还是深深受到了感动，他倾心吐胆地回答说：“不！不！我不回去了，蜀国的军队是不可战胜的。诸葛丞相，您不仅智慧过人，还如此诚实守信，实在叫我佩服得很，从今以后，我们这些南方人再也不造反了！”诸葛亮见孟获再也不肯回去了，而且态度也比以前恭敬、顺从多了，知道他已经心服了，于是就正式委派他做南中地区少数民族的首领，其他大小头目也都起用少数民族。然后，诸葛亮便率领军队向北撤退。孟获和南中地区的少数民族首领看到诸葛亮这么对待他们，十分高兴，立即把这一带的金、银、丹、漆、耕牛、战马等物资收集起来，主动交给了诸葛亮的军队。蜀国的疆域，从此扩大到了滇池（今云南宜良）一带，南中四郡以后虽有几起小规模的叛乱，但总的说来还是比较安定的。
对诸葛亮“七擒孟获”的做法，不仅当时各族少数民族人民感到满意，就连后世的统治者也称赞不已。唐朝人胡曾便写过一首《泸水》诗，称颂诸葛亮南征以诚信服孟获。他写道：“五月驱兵入不毛，月明泸水瘴烟高。誓将雄略酬三顾，岂惮征蛮七纵劳。”