公孫淵是遼東公孫度的孫子，公孫康的兒子。建安十二年，曹操追擊袁尚，還沒到遼東，公孫康就斬殺了袁尚，並將其首級獻給曹操，曹操封公孫康為襄平侯。後來公孫康去世，他有兩個兒子，長子叫公孫晃，次子叫公孫淵，當時都還年幼，於是公孫康的弟弟公孫恭繼承了他的職位。曹丕在位時，封公孫恭為車騎將軍、襄平侯。太和二年，公孫淵長大成人，他文武雙全，性格剛猛好鬥，奪取了叔叔公孫恭的職位，曹睿封公孫淵為揚烈將軍、遼東太守。
後來，孫權派張彌、許晏帶著金珠珍玉前往遼東，封公孫淵為燕王。公孫淵害怕中原的勢力，於是斬殺了張彌、許晏二人，並將他們的首級送給曹睿，曹睿封公孫淵為大司馬、樂浪公。然而公孫淵並不滿足於此，他與眾人商議後，自稱為燕王，改年號為紹漢元年。
副將賈範勸諫道：“中原朝廷封主公為上公之爵，這地位並不低賤，如今如果背叛朝廷，實在是大逆不道。況且司馬懿善於用兵，就連西蜀的諸葛武侯都不能戰勝他，更何況是主公您呢？”公孫淵聽後大怒，嗬斥左右將賈範捆綁起來，準備斬首。
參軍倫直也進諫說：“賈範說得對。聖人說：‘國家將要滅亡，必定會出現妖孽。’如今國內屢屢出現怪異之事：最近有狗戴著頭巾，身披紅衣，像人一樣走上屋頂；城南有鄉民做飯時，飯甑裡忽然有一個小孩被蒸死在裡麵；襄平北市的地麵忽然塌陷出一個洞穴，湧出一塊肉，周圍有幾尺大，頭麵、眼耳、口鼻都有，唯獨沒有手腳，刀箭都無法傷害它，不知道是什麼東西，占卜的人說：‘有形不成，有口無聲；國家亡滅，故現其形。’有這三件事，都是不祥之兆啊。主公應該避開凶險，趨向吉祥，不可輕舉妄動。”公孫淵聽後更加憤怒，嗬斥武士將倫直和賈範一起綁到街市上斬首。
隨後，公孫淵任命大將軍卑衍為元帥，楊祚為先鋒，征調十五萬遼兵，向中原殺來。邊境官員將此事報告給魏主曹睿，曹睿大驚失色，趕忙召司馬懿入朝商議對策。
司馬懿上奏說：“臣部下的四萬馬步官軍，足以擊敗叛賊。”曹睿說：“你兵力少，路途又遠，恐怕難以收複遼東。”司馬懿說：“用兵不在於人多，而在於能運用奇謀智慧。臣仰仗陛下的洪福，一定能擒獲公孫淵獻給陛下。”曹睿問：“你預計公孫淵會有什麼舉動？”司馬懿分析道：“公孫淵如果棄城預先逃走，這是上策；據守遼東抵抗大軍，這是中策；坐守襄平，這是下策，到時候必定會被臣擒獲。”曹睿又問：“這次出征往返需要多長時間？”司馬懿回答：“四千裡的路程，去程一百天，攻城一百天，回程一百天，休息六十天，大約一年的時間就夠了。”曹睿擔心地說：“倘若吳、蜀兩國趁機入侵，該怎麼辦？”司馬懿胸有成竹地說：“臣已經製定好守禦的策略，陛下不必擔憂。”曹睿大喜，當即命令司馬懿出兵征討公孫淵。
司馬懿辭彆朝廷，出城後，任命胡遵為先鋒，率領前部兵馬先到遼東紮下營寨。偵察騎兵飛速將消息報告給公孫淵。公孫淵命令卑衍、楊祚率領八萬兵馬屯駐在遼隧，圍繞著營地挖掘了二十多裡的壕溝，還設置了密密麻麻的鹿角，防禦十分嚴密。
胡遵派人將情況報告給司馬懿，司馬懿笑著說：“賊軍不與我們交戰，是想拖垮我們的軍隊。我料想賊軍的大部分兵力都在這裡，他們的巢穴必定空虛，不如放棄這裡，直接奔赴襄平，賊軍一定會回去救援，我們就在中途截擊，必定能大獲全勝。”於是，司馬懿率領軍隊從小路向襄平進發。
卑衍與楊祚商議說：“如果魏兵來進攻，我們不要與他們交戰。他們從千裡之外趕來，糧草供應難以持續，無法長久作戰，等他們糧草耗儘必然會撤退。等他們撤退的時候，我們再出動奇兵攻擊，司馬懿就可以被我們擒獲了。以前司馬懿與蜀兵對峙時，堅守渭南，諸葛亮最終在軍中去世，今天的情況正和那時一樣。”
兩人正在商議時，忽然有人報告說魏兵往南去了，卑衍大驚失色，說：“他們知道我們襄平的兵力少，去襲擊我們的老巢了。如果襄平有失，我們守在這裡也沒有意義了。”於是，他們拔營起寨，隨後追趕。
很快，探馬就將消息飛速報告給司馬懿，司馬懿笑著說：“他們中了我的計了！”於是，他命令夏侯霸、夏侯威各率領一支軍隊埋伏在遼水之濱，說：“如果遼兵到來，你們兩邊同時出擊。”兩人領命而去。
不久，就遠遠望見卑衍、楊祚率領軍隊前來。一聲炮響，兩邊鼓聲震天，軍旗飄揚，左邊夏侯霸，右邊夏侯威，一齊殺出。卑衍、楊祚無心戀戰，奪路而逃。他們逃到首山時，正好遇到公孫淵的軍隊，於是合兵一處，回轉身來再次與魏兵交戰。
卑衍騎馬出陣，大罵道：“賊將休要使詭計！你敢出來應戰嗎？”夏侯霸縱馬揮刀前來迎戰。沒打幾個回合，夏侯霸一刀將卑衍斬於馬下，遼兵頓時大亂。夏侯霸驅兵掩殺，公孫淵率領敗兵逃進襄平城，閉門堅守，不再出戰。魏兵從四麵將襄平城包圍起來。
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當時秋雨連綿，一個月都沒有停，平地積水有三尺深，運糧船從遼河口一直駛到襄平城下。魏兵都泡在水中，連站坐都不安穩。左都督裴景進帳報告說：“雨水不停，營中泥濘不堪，軍隊無法停留，請將營地轉移到前麵的山上。”司馬懿憤怒地說：“捉拿公孫淵就在這幾天了，怎麼能移營？如果再有敢說移營的人，斬首！”裴景唯唯諾諾地退了出去。
過了一會兒，右都督仇連又來報告說：“軍士們被水困擾得很苦，懇請太尉將營地移到高處。”司馬懿大怒道：“我的軍令已經下達，你怎麼敢故意違抗！”當即命令將仇連推出去斬首，並將首級懸掛在轅門外示眾，於是軍心為之震懾。
司馬懿下令南寨的人馬暫時後退二十裡，放任城內的軍民出城砍柴、放牧牛馬。司馬陳群問道：“以前太尉攻打上庸的時候，兵分八路，八天就趕到城下，於是生擒了孟達，立下大功。如今您帶領四萬兵馬，從數千裡外趕來，卻不命令攻打城池，反而讓軍隊長期駐紮在泥濘之中，還放任賊軍出城砍柴放牧。我實在不明白太尉的用意是什麼？”
司馬懿笑著說：“你不了解兵法嗎？以前孟達糧草多而兵力少，我們糧草少而兵力多，所以不能不速戰。出其不意地突然進攻，才能取勝。如今遼兵多，我們兵少，賊軍饑餓而我們糧草充足，何必費力強攻呢？正應當放任他們自行逃跑，然後趁機攻擊。我現在放開一條路，不阻止他們砍柴放牧，就是要讓他們自己逃跑。”陳群聽後，對司馬懿的謀略十分拜服。
於是，司馬懿派人前往洛陽催運糧草。魏主曹睿上朝時，群臣都上奏說：“近日秋雨連綿，一個月都沒停，人馬疲憊不堪，可以召回司馬懿，暫且罷兵。”曹睿說：“司馬太尉善於用兵，能夠臨危應變，有很多良謀，捉拿公孫淵指日可待。你們何必擔憂呢？”於是沒有聽從群臣的勸諫，派人將糧草運送到司馬懿的軍營前。
司馬懿在營寨中，又過了幾天，雨停天晴。當晚，司馬懿走出帳外，仰觀天文，忽然看見一顆星星，大如鬥，流光有幾丈長，從首山的東北方向，墜落在襄平的東南方向。各營的將士們見了，無不驚駭。
司馬懿見了卻大喜，對眾將說：“五天之後，在星星墜落的地方必定能斬殺公孫淵。明天可以全力攻城。”
眾將領命，第二天清晨，就帶兵從四麵將襄平城圍住，他們修築土山，挖掘地道，架起炮架，安裝雲梯，日夜不停地攻打，箭像急雨一樣射入城中。
公孫淵在城中糧草耗儘，軍民們隻好宰殺牛馬為食。眾人心中怨恨，都沒有了堅守的心思，甚至有人想斬殺公孫淵，獻城歸降。公孫淵聽說後，十分驚恐憂慮，急忙命令相國王建、禦史大夫柳甫前往魏營請降。
兩人從城上用繩子吊下來，向司馬懿報告說：“請太尉後退二十裡，我們君臣會親自來投降。”司馬懿大怒道：“公孫淵為什麼不親自來？實在是無理！”嗬斥武士將兩人推出去斬首，並將首級交給隨從。
隨從回去報告，公孫淵大驚失色，又派侍中衛演來到魏營。司馬懿升帳，眾將分列兩邊站立。衛演跪著前行，跪在帳下，稟告說：“希望太尉平息雷霆之怒。我們會在指定的日期先送世子公孫修作為人質，然後君臣自縛來降。”
司馬懿說：“軍事上的大事有五種情況：能戰就戰，不能戰就守，不能守就逃，不能逃就降，不能降就死罷了！何必送兒子來做人質呢？”嗬斥衛演回去向公孫淵報告。衛演抱頭鼠竄地回去，將情況告訴了公孫淵。
公孫淵大驚，於是與兒子公孫修秘密商議妥當，挑選了一千人馬，在當夜二更時分，打開南門，往東南方向逃走。公孫淵見一路上沒有遇到阻攔，心中暗自高興。
可還沒走十裡，忽然聽到山上一聲炮響，鼓角齊鳴，一支軍隊攔住了去路，中央正是司馬懿，左邊是司馬師，右邊是司馬昭，二人大聲喊道：“反賊休走！”公孫淵大驚，急忙撥轉馬頭想尋找其他出路。
這時，胡遵的軍隊已經趕到，左邊有夏侯霸、夏侯威，右邊有張虎、樂綝，將公孫淵父子四人圍得像鐵桶一般。公孫淵父子無奈，隻得下馬投降。