在《三國演義》中，表現諸葛亮的絕頂智慧和奇謀妙計的精采片段如明珠貫連，層見迭出。其中，「空城計」(第95回)可以說是後半部書中最富有浪漫主義色彩的一段，數百年來，早已膾炙人口，婦孺皆知。
歷史上曾經流傳有關諸葛亮使用「空城計」的傳說。羅貫中看中了這個傳說，把它納入諸葛亮首次北伐的情節系列中，作為諸葛亮與司馬懿鬥智的起點，經過精心虛構加工，創造出了一個撼人心魄的生動情節。
小說第95回後半，寫諸葛亮命馬謖等鎮守街亭去後，一直擔心眾將不是司馬懿的對手。很快，他收到王平使人送來的安營形勢圖本，不禁大驚，斷定街亭有危。正當他準備派楊儀替回馬謖之時，街亭失守的消息已經傳來。這就意味著蜀軍的咽喉要道已被切斷，繼續進兵已不可能。諸葛亮急忙調兵遣將，安排撤退，並親自領兵五千到西城縣搬運糧草。這樣，情節一開始就以急驟的節奏，烘托出緊張的氣氛。
緊接著，作品的緊張氣氛更加濃重，十餘次探馬連連來報：「司馬懿引大軍十五萬，望西城蜂擁而來!」真是變生倉促，出人意料。此時，「孔明身邊別無大將，只有一班文官，所引五千軍，已分一半先運糧草去了，只剩二千五百軍在城中。」雙方力量對比如此懸殊，要打，打不過;要守，守不住;要跑，跑不掉。眼看大隊魏軍呼嘯而來，掀起的塵土已經逼近西城，形勢真是萬分危急! 面對這似乎上天無路入地無門的絕境，諸葛亮身邊的眾官「盡皆失色」，讀者的心弦也頓時繃緊，為諸葛亮捏著一把冷汗： 這位足智多謀的大軍事家，此時會不會計竭力窮呢?
就在這「黑雲壓城城欲摧」的驚險關頭，諸葛亮採取了大大出乎人們意料的行動，他傳下命令：「將旌旗盡皆隱匿;諸軍各守城鋪，如有妄行出入，及高言大語者，斬之! 大開四門，每一門用二十軍士，扮作百姓，灑掃街道。如魏兵到時，不可擅動。」接著，他本人「披鶴氅，戴綸巾，引二小童攜琴一張，於城上敵樓前，憑欄而坐，焚香操琴」。這就是堪稱千古奇謀的「空城計」。
諸葛亮這一著，當然是十分大膽，十分冒險的。如果他的對手是個有勇無謀的莽夫，不顧一切地揮兵進攻，諸葛亮和他手下的眾官都得乖乖地束手就擒。然而，率領大軍來到西城的卻偏偏是精通韜略、老謀深算的司馬懿，他可不是那種年輕氣盛的冒失鬼! 當他看到諸葛亮在城樓上滿面微笑，焚香操琴，城門又是那般佈置，不禁大為生疑。在他看來，面前的西城不是一座易於奪取的空城，而是一座暗藏殺機的堡壘。於是，西城縣前出現了奇妙的對峙局面：一方是勢單力薄，只好死中求活，一方是兵強馬壯，反倒止步不前。蜀軍官兵提心吊膽，大氣也不敢出;魏軍將士莫名其妙，不知主帥為何不下令攻城。霎時間，戰馬停止了嘶鳴，鼙鼓忘記了擂動，連空氣也似乎不再流動……這真是戰爭史上難以想像的奇觀!
兩軍的對峙實際上是兩位主帥智慧的較量，意志的搏鬥。經過短暫的狐疑，司馬懿惶恐了，連忙下令退軍。其子司馬昭問道：「莫非諸葛亮無軍，故作此態?」司馬懿卻拒絕考慮這種可能性，教訓兒子道：「亮平生謹慎，不曾弄險。今大開城門，必有埋伏。我兵若進，中其計也。汝輩豈知?宜速退。」就這樣，魏兵迅速退去，蜀軍化險為夷，諸葛亮的心情為之一鬆，欣然撫掌而笑，眾官則在這令人目眩的急劇變化中驚出了一身冷汗……司馬懿呢?當他領著大軍向武功山撤退之時，忽聽山後喊殺聲連天，早被諸葛亮安排作為疑兵的張苞、關興兩員驍將先後殺出。緊張之中，司馬懿辨不清虛實，以為諸葛亮真有埋伏，越發認為自己撤得對。於是魏軍盡棄輜重，倉惶敗走，而蜀軍則趁機安然撤回漢中。至此，諸葛亮的「空城計」獲得了完全的成功。
「空城計」是諸葛亮與司馬懿之間第一次面對面的鬥智斗謀，它為這兩大軍事家後來反覆進行的變幻無常的較量定下了基調，給人留下了深刻的印象。
為什麼「空城計」能夠成功?首先，這是因為諸葛亮善於隨機應變，因勢利導。誠然，在軍事上小心謹慎，穩紮穩打是有必要的，但是，在瞬息萬變的戰場上，在敵我雙方競相爭奪戰爭的主動權以求戰勝對方之際，特別是在敵強我弱的形勢下，要想絕對不冒險是不可能的。優秀的軍事家不僅要會「守常」，而且要會「用奇」。從諸葛亮當時所處的形勢來看，如不冒險，就只有等著當俘虜。何況諸葛亮並非盲目地冒險，而是在掌握敵軍統帥司馬懿的個性、氣質的基礎上施用妙計。可以說，「空城計」是在特定的時間、特定的地點、特定的條件下的產物。《孫子兵法》云：「善出奇者，無窮如天地，不竭如江河。」(《兵勢篇》)「兵無常勢，水無常形，故因敵變化而取勝者，謂之神。」(《虛實篇》)因此，「空城計」的成功，乃是「兵不厭詐」軍事原則的勝利。
其次，「空城計」的成功，又是「知己知彼」軍事原則的勝利。《孫子兵法》云：「知彼知己者，百戰不殆;不知彼而知己，一勝一負，不知彼，不知己，每戰必殆。」(《謀攻篇》)作為《三國演義》中的兩大軍事家，諸葛亮和司馬懿都力求做到知己知彼，而又有所區別。司馬懿從多年的經驗中，特別是從諸葛亮北伐時不從子午谷逕取長安的事實中，深知諸葛亮「平生謹慎，不曾弄險」，可以說他對諸葛亮是「知」的;但是，他對諸葛亮又「知」得不透，因而想不到諸葛亮竟然在他面前冒了一次大大的風險。諸葛亮則不僅知彼知己，而且知彼之知己，對司馬懿的心理特徵把握得十分透徹，正如他事後對眾官所解釋的，「此人料吾生平謹慎，必不弄險;見如此模樣，疑有伏兵，所以退去。」兩相對照，諸葛亮確實比司馬懿高出一籌。當司馬懿得知上了諸葛亮的當時，他自己也不得不承認：「吾不如孔明也!」
「空城計」這一篇章，充分顯示了諸葛亮性格的多樣性，不同的性格側面統一在同一個人物身上，正體現了生活的辯證法，藝術的辯證法。對此，毛宗崗作了精闢的分析：「惟小心人不做大膽事，亦惟小心人能做大膽事。魏延欲出子午谷，而孔明以為危計，是小心者惟孔明也。坐守空城只以二十軍士掃門，而退司馬懿十五萬之眾，是大膽者亦惟孔明也。孔明若非小心於平日，必不敢大膽於一時。仲達不疑其大膽於一時，正為信其小心於平日耳。」(第95回回評)
「空城計」在情節上大起大落，驟張驟弛，讀者時而凝神屏氣，時而會心微笑，情緒始終被情節的發展所牽動。諸葛亮的「空城計」雖然來得奇妙，但由於在此以前的大量情節已使諸葛亮的神機妙算深入人心，作者又作了必要的交代，因而讀者覺得奇而不怪，一切都在情理之中。綜觀全篇，諸葛亮的臨危不懼、從容不迫、雍容高雅，司馬懿的老謀深算、私心自用，都表現得栩栩如生。難怪這一片段會成為千古傳誦的名篇!
應該看到，作者是在蜀軍遭到街亭之敗，首次北伐的成果全部喪失之後來寫「空城計」這一片段的，儘管諸葛亮的「空城計」只不過是一次小小的勝利，遠遠無法彌補大敗的損失，但它卻大大沖淡了蜀軍戰敗的影響，使讀者在心理上感到蜀軍似乎是轉敗為勝，覺得諸葛亮似乎是不可戰勝的。這種「敗中寫勝」的藝術手法，是《三國演義》戰爭描寫的一個重要特點。