在三国演义中，火烧上方谷发生在诸葛亮最后一次北伐期间。当时诸葛亮发现上方谷这么一个绝佳的打伏击场所，便通过一系列的谋划，让司马懿误以为蜀军的粮草全部囤积于上方谷中，吸引司马懿率军开攻。而司马懿呢，也确实中计了，带着两个儿子杀了进来，结果蜀军火箭齐发，点燃了事先埋好的引燃物，谷中顿时陷入一片火海之中。司马懿父子冲突不出，只能坐等被烧，发出无奈的感叹。
不过司马懿的运气实在太好，就在他们快要被烧死时，突然天降大雨，把大火给浇灭了。而司马懿父子见上天都帮助自己，立刻组织魏军突围，趁蜀军还没有反应过来时，就已经冲出了上方谷。听闻司马懿逃走，诸葛亮气愤交加，原本就已经不堪的身子更加虚弱了，最终病逝五丈原。如果诸葛亮上方谷烧死司马懿父子，那么北伐可能成功吗？答案是肯定的。在演义中，其实曹家三代对司马懿都有所防备，到了曹睿这一代，做的更加严厉。要是没有蜀汉诸葛亮的入侵，曹睿根本不会让司马懿上前线统兵，而且会让司马懿告老回乡。然而曹睿如此提防司马懿，为何还是要让司马懿领军呢？
原因很无奈，因为曹魏根本就没有人能够与诸葛亮抗衡！在演义中，诸葛亮就是顶尖的存在！之前曹睿不是没想过让其他人去对付诸葛亮，只不过都失败了，到了最后不得不启用司马懿。而实际上，司马懿出战基本都以坚守避战为主，曹睿不催促司马懿主动进攻，也是因为确实打不赢诸葛亮！如果诸葛亮击杀了司马懿父子，那么主帅一死，前线曹军必定出现大乱，有可能比汉中之战夏侯渊的死带来的震撼更大！
这个时候诸葛亮乘胜追击，完全可以击败曹军，兵进关中。之后再占据雍凉地区，消化了雍凉，蜀汉的国力将会大大的提升，有更精壮的士兵，更健壮的战马，蜀汉完全可以打造出一支对抗曹魏的骑兵！此时的蜀汉，坐拥益州、汉中、雍凉，比当年的刘邦还强大，再以诸葛亮的超强能力加以整合，完全有可能击败曹魏，北伐成功，匡扶汉室！