汉中之战曹操之所以失败，有三个重要原因：
一、夏侯渊是白地将军。汉中之战从217年开打，一直到219年正月才出现转机，这就是曹操一方的主将夏侯渊被杀事件，夏侯渊一死，汉中魏军群龙无首，郭淮、杜袭推举张郃为代理主将，以稳定军心。
在此之前，汉中之战刘备一直处于劣势，并且损兵折将，下辩之战，张飞、马超、雷铜、吴兰攻打曹洪、曹真、曹休，曹休识别张飞的计谋，建议曹洪突袭蜀军，斩杀蜀将雷铜、吴兰。
马鸣阁道之战，徐晃大败陈式，蜀军死伤较多。
到219年正月，刘备大概是听从了法正的建议，换了一种打法，不再跟魏军硬碰硬，而是出兵占据了定军山这个制高点。
当时魏军主力在阳平关，阳平关离定军山只有五公里，夏侯渊做了一个昏庸的决定，率军出阳平关，与刘备抢占定军山，刘备占据了定军山制高点及山顶，夏侯渊与张郃在山脚扎营，夏侯渊守南围，张郃守东围。
夏侯渊结寨后，沿着营寨部署鹿角以防守，刘备使用声击西之计，先派人火烧夏侯渊营寨外围鹿角，然后出重兵攻打张郃镇守的东围，张郃兵力不够，抵挡不住，于是向夏侯渊求援，夏侯渊把自己的军队兵了一半给张郃，然后刘备派黄忠攻打南围。
当时身为主将的夏侯渊率领400精兵在修复鹿角，黄忠在山顶俯冲山脚，一战就斩杀了夏侯渊，曹魏益州刺史赵颙也被当场斩杀。
夏侯渊一死，魏军军心震动，全军龟速在阳平关，一面向曹操求援，一面坚守不出。
曹操虽然在218年9月就到达了长安，但一直没有南下汉中，而是坐镇长安遥控指挥，直到夏侯渊被杀，曹操知道自己只能到汉中稳定大局了，于是率军于219年三月进入汉中。
夏侯渊被杀，是汉中之战的关键转折点，此后形势就向有利于刘备的这边发展，曹操在汉中只坚守了两个月就撤退了，后来曹操曾经评价过夏侯渊：
《太平御览 卷三百三十七 兵部六十八 鹿角》引《魏武军策令》曰：夏侯渊今月贼烧却鹿角。鹿角去本营十五里，渊将四百兵行鹿角，因使士补之。贼山上望见，从谷中卒出，渊使兵与斗，贼遂绕出其后，兵退而渊未至，甚可伤。渊本非能用兵也，军中呼为“白地将军”，为督帅尚不当亲战，况补鹿角乎？
夏侯渊的营地离鹿角有十五里，夏侯渊带了四百人补鹿角，蜀军在山顶看到了，才出兵攻打，夏侯渊与敌人交战，结果当场被杀。
曹操说：夏侯渊本不是用兵的人，在军队中称呼他为“白地将军”，担任督帅哪有亲自上场作战的，更不用说被鹿角了。
曹操这话的意思是说：夏侯渊作为主将，不应该他来补鹿角，随便派个将领就行，他只需要都督部将作战就行。
言外之意就是说夏侯渊有勇无谋，夏侯渊打仗确实勇猛，但是谋略不足，因为他的死，导致曹魏一方处于劣势，奠定了刘备汉中之战的胜利。
二、刘备志在必得。
刘备为了打赢汉中之战，倾尽了汉中的全部资源，诸葛亮当时问杨洪如何看待汉中之战，杨洪说：
汉中则益州咽喉，存亡之机会，若无汉中则无蜀矣，此家门之祸也。方今之事，男子当战，女子当运，发兵何疑？
汉中是益州的咽喉，生死存亡之陈，如果拿不下汉中则益州不保，这是家门口的祸患，如今的事，应该让所有男子都上场，所有女子都来运输物次，发兵有什么疑问的？
曹魏虽然实力强大，但是汉中之地对于曹操来说只是个鸡肋，食之无味，弃之不舍，曹操率领着中央与曹魏西部战区合兵共同对抗刘备，但在汉中这个局部战场，曹操的实力并不比刘备强。
刘备把蜀汉的全部实力拿出来与曹操争汉中，并把汉中看到益州的门户要志在必得，不拿下绝不放弃，刘备甚至愿意用益州所有资源与曹操在汉中耗下去，刘备愿意这样做，但曹操愿意吗？
曹操当然不愿意，曹操不止刘备一个敌人，同时还要应付东吴孙权、西北游牧民族，北方乌桓，辽东公孙氏等不同敌人，不愿意与刘备耗在汉中，所以曹操在把汉中人口迁走之后，就主动放弃了汉中，刘备取得汉中之战的胜利。
三、曹操的补给困难。曹操失败还有一个重要原因，就是粮食运输困难。
《三国志·赵云传》：曹公争汉中地，运米北山下，数千万囊。黄忠以为可取，云兵随忠取米。
曹操率领中央军主力与西部战区魏军会合后，预计有十余万人，需要大量的粮食，为了与刘备争夺汉中这块地，运输了大量的米到北山下，多达数千万袋，黄忠认为可以抢夺，率军出兵抢劫曹操的粮食。
黄忠去了很久没有回来，赵云带了几十个骑兵出门寻找黄忠，正好在路上遇到了曹操的先锋部队，曹军追击赵云一直到营寨，赵云用空城计的办法吓退了曹军，曹军退走后，赵云率军出营追击，曹军吓到了，以为中了埋伏，自相践踏，死了很多人。
这一战打击了曹操军队的士气，再加上夏侯渊被杀，曹军士气低落，然而最大的问题还是粮食运输问题，史书没有记载黄忠偷袭曹军粮食是否成功，但曹操要把粮食从关中运到汉中需要翻越八百里天险的秦岭，这跟后来诸葛亮北伐时要把粮食运到关中或者陇右是同样的道理。
诸葛亮运输粮食很困难，曹操同样困难，想要维持十余万人在汉中作战，曹操的后勤压力非常大，汉中对于曹操的意义远远小于对于刘备的意义，曹操在汉中只待了两个月，主要任务就是把辖区的人口全部转移掉，然后曹操主动撤出了汉中。
刘备则占据了汉中，与其说刘备打败了曹操，倒不如说刘备利用地势耗赢了曹操，刘备倒是愿意拿出全部的资源跟曹操继续耗，但曹操显然不愿意，权衡再三，曹操只能放弃汉中。
