正商议间，就听刘备派邓芝为使，前来招诱张鲁，并承诺只要张鲁愿意归附，刘备必待之以上宾之礼。
而且邓芝之后，又有马良、句扶领兵数千，一路敲锣打鼓往巴中而来，声言迎接张鲁。
张鲁正沉吟之间，忽听曹操也遣人送来书信，张鲁拆开一看，原来却是曹操进入南郑，打听得张鲁其实早有投降之意，只是张卫反对，因此才出兵据住阳平关防守。
于是曹操亲笔手书一封，招降张鲁，承诺只要张鲁投降，不但封侯，而且可以继续在汉中、关中等地传道。
张鲁看完曹操的书信，顿时正中下怀，当下说了句：“宁与曹公为奴，不为刘备上宾。”于是派杨柏领兵阻拦马良，张鲁自率其余军民复又翻越米仓山回到汉中，向曹操请降。
曹操依言封张鲁、阎圃为列候，一众文武都有任用，唯对杨松，不闻不问。杨松自恃有功，于是亲自求见曹操，请求封赏。曹操知道杨松乃是贪财背主之贼，有心不用，但杨松毕竟有功，为了给后来者做个榜样，于是封其为河内太守，命其立刻赴任。待其走后，却又叫曹洪假扮山贼，追上将之斩杀，家财抢来分赐将士。
当下曹操拿下了米仓山小道和巴中，通往西川的道路已经畅通了。于是刘晔、司马懿、董昭等人都劝曹操增调援兵，顺势南下攻打西川。
曹操闻言笑了笑，正要说话，突然感觉脑袋一阵晕眩，疼痛难忍。因生恐被众将察觉，当下曹操急忙低头用手揉着脑袋，装着深思之像，过了许久，头痛稍减，曹操这才强忍着抬头道：“人苦不知足。今既得陇，复望蜀乎？”
直接否决了众将攻打西川的提议。
刘晔、董昭猜测曹操是想退兵回去好尽快进封为王，虽然觉得放弃了如今这个一举拿下巴蜀的机会有些可惜，但也不敢再劝。于是曹军班师的决定就这么定下了。
但曹操也不敢立即撤退，一边命张鲁招诱各地未降的百姓蛮民，一边遣人打探刘贤退入汉水山道之后的动静。
此时刘贤已经领兵退到了石泉，询问各军共搬运了多少军资粮草，迁走了多少百姓，不多时，众军将情况统计上来，军资全部搬了回来，粮草运回了三十七万石，迁移百姓一万七千余户，共计八万余人。
刘贤十几天的时间能够运走这么多东西已经很不错了，刘贤也没有什么不满意的，当下命令将百姓分散安置在上庸、房陵，粮草则分别囤积在石泉、西城、上庸等地。
一切安排完毕，刘贤打听得张鲁已经投降了曹操，心中虽然早有准备，却也仍旧略有些失望，当下决定退兵。将石泉、西乡都升格为县，设置石泉都尉，由杨任担任都尉。申仪继续镇守西城，申耽继续掌理上庸，其余兵马则随着刘贤一起往东，撤回了襄阳。