延熙十六年（253年）春，费祎被魏国降将西平人郭修刺杀身亡。 同年，东吴大臣诸葛恪打算趁东兴大捷发动北伐，他派司马李衡来到蜀汉，劝说姜维一同出兵，姜维答应。

夏季，姜维率领数万人出石营，围攻南安、狄道，魏权臣司马师用虞松之计，令郭淮及雍州刺史陈泰率关中之众救援，陈泰行军至洛门时，姜维闻郭淮进兵，而军粮已将耗尽，于是退屯陇西界。

延熙十七年（254年）春正月，姜维回到成都。蜀汉朝廷加姜维督内外军事。魏守狄道长李简密书请降。夏六月，姜维率荡寇将军张嶷等凭着李简赠送的物资出兵陇西。到狄道时，李简率吏民出城迎接。张嶷与魏将徐质交战，临阵战死，而魏军也死伤过倍。姜维进围襄武，与徐质交锋，斩首破敌，魏军败退。姜维乘胜追击，先后攻破河关、狄道、临洮等地，将三县的百姓带到绵竹和繁县居住。

延熙十八年（255年）春，卫将军姜维回到成都，又再次商议出征，张翼在朝廷上与姜维争辩，认为国小不宜黩武，姜维不从。夏，姜维率领车骑将军夏侯霸、镇南大将军张翼等诸军出狄道，于洮西大破魏国雍州刺史王经。魏军数万人战死，王经退保狄道城。姜维进兵，围攻狄道城。魏国派征西将军陈泰前来解围。姜维设伏不成，退军驻扎钟题。

延熙十九年（256年）春，姜维被迁升为大将军。姜维整顿兵马，出兵天水，并与镇西大将军胡济两路出兵，约定在上邽会合。秋八月（一作七月），姜维到上邽，胡济失约不至，导致姜维在段谷被魏将邓艾击败，死伤甚多，百姓因此埋怨姜维，而陇西也躁动不安。冬，姜维回到成都，请求自贬，于是朝廷以姜维为后将军，行大将军事。

延熙二十年（257年），魏征东大将军诸葛诞在淮南举兵反抗司马氏，曹魏调动关中兵马东征。姜维打算趁虚向秦川，又率领数万人出骆谷。当时长城储存的谷物多而守兵少，听闻姜维到来，都感到害怕。魏大将司马望与邓艾据守长城，姜维驻军于芒水，依山扎营。司马望、邓艾傍依渭水加固防御设施，姜维多次下书挑战，司马望与邓艾都不回应。

景耀元年（258年），姜维听闻诸葛诞兵败身死后，返回成都，刘禅恢复姜维大将军的职位。 射声校尉杨戏之前跟随姜维出征，因不服姜维，在酒后多有傲慢之辞，姜维意不能堪。回军后，有司承旨奏免杨戏。

宦官黄皓与尚书令陈祗互相表里，在这一年开始干涉朝政。姜维虽然位在陈祗之上，但常出征在外，很少过问朝政，因此在朝中的权力不如陈祗。当时连年动兵，百姓疲弊，中散大夫谯周与陈祗论其利害，写下了《仇国论》。

姜维认为汉中的防守策略不能获得大的战果，于是改为“敛兵聚谷”策略，令胡济退往汉寿，王含守乐城，蒋斌守汉城，又在西安、建威、武卫、石门、武城、建昌、临远立围。

景耀五年（262年），姜维厌恶黄皓专擅，向刘禅请求将他处死，刘禅不肯，对姜维说：“黄皓，不过是个趋走小臣，你又何必介意呢？”姜维多年出征，功绩不立，见黄皓枝附叶著，惧于失言，于是逊辞而出。刘禅让黄皓向姜维道歉，姜维趁机请求去沓中种麦。同年秋，姜维率军出汉、侯和。十月，姜维在侯和被邓艾击败，退驻沓中。黄皓想废掉姜维而培植右大将军阎宇，姜维也担心黄皓会害自己，不敢再回成都。

孙盛《异同记》记载：诸葛瞻、董厥等人以姜维好战无功，国内疲弊，宜表刘禅，召还为益州刺史，夺其兵权；蜀长老犹有诸葛瞻表以阎宇代姜维故事。