马超被调走后，曹操突然又发兵阳平关，趁夜突袭关外诸寨，杨任、杨柏等将抵挡不过，向阳平关内撤退，半路上又被夏侯渊与张郃伏击，杨柏被张郃斩杀，杨任率残军退至阳平关内。
随后，关外诸营寨皆被曹军攻占，曹操令大军开始进攻阳平关。
张卫见诸营已失，杨柏被杀，不敢再守，于是弃关而走，连夜逃回南郑城。
张鲁大怒，欲斩张卫与杨任，却被阎圃劝阻，言曹军马上就要兵临城下，此时不宜自斩大将，还是赶紧准备守城吧。
然而，失去了阳平关的汉中，怎么能抵挡得了曹操的三十万大军。
曹操令夏侯渊率领五千骑兵作为前锋，往南郑路上哨探，正好遇上率兵出城要将功抵罪的杨任。
杨氏诸将之中，数杨任武艺最高，挺枪与夏侯渊大战了三十回合不分胜负。夏侯渊算是一流武将中比较靠前的了，杨任能与其单挑三十回合，说明杨任至少也得是二流顶尖甚至能达到一流水平。
夏侯渊见一时胜不了杨任，便佯败而走，杨任立功心切，从后追来，却被夏侯渊用拖刀计斩于马下。
败军逃回城去，张鲁大惊失色，只好令张卫主持守城之事。
曹操率大军来到南城城后，令大军三面树立云梯，建造投石车进行攻打。
张鲁感觉抵挡不住，便要开门投降，张卫不愿降，便劝张鲁放火烧掉府库，领兵逃至巴中。
杨松趁机劝说张鲁投降，张鲁却犹豫不决，最终还是逃去了巴中，但也没有烧掉府库。
曹操大军进入南郑城，见张鲁只是封闭了府库，里面的财物丝毫无损，心中对张鲁也有些好印象，这家伙也算是给自己送了一份大礼，于是派人去巴中劝其投降。
张鲁最终还是投降了曹操，被曹操封为镇南将军，封阆中候，食邑万户，后来张鲁与妻子皆去了邺城，曹操还让自己的儿子曹宇娶了张鲁的女儿。阎圃等人封列候，于是汉中被曹操平定。
曹操传令各郡分设太守，置都尉，大赏士卒。
杨松觉得自己在曹操平定汉中一战中立下了大功，虽然杨家死了不少人，但杨松也不在乎，只要自己能当上汉中太守，杨家的权势将更上一层。
结果，杨松不但没等到曹操兑现承诺，任其为汉中太守，反而因他卖主求荣，被曹操下令斩杀在市曹示众，随后杨家也被抄家，死的死，流放的流放。
这傻瓜也不想想，曹操好不容易平定了汉中，怎么会再让一个汉中本地的世家大族把持汉中大权呢。
曹操得了东川，谋士司马懿进言道：“没想到张武这么快就占据了西川，但他现在立足还未稳，蜀人尚未归心。今魏公已得汉中，三十万大军也尚未疲惫，不如速速进兵争夺益州。如果让张武在益州站稳脚，让其将益州、荆州、扬州连成一片，则再难剿灭了！”