司马懿当真降了蜀汉，曹真便更不能退兵，长安与洛阳之间好歹还有潼关天险，而宛城与洛阳却没有这样的雄关。与其大军都去阻止长安的赵舒西进，还不如乘着汉军主力都在长安的机会，攻下宛城，防止司马懿与郭淮联军北上。曹真在与曹休等众将商议之后，便亲自写下一纸奏折送往洛阳，恳请皇帝先让徐晃，张合二将镇守潼关，自己却还要攻打宛城，或者南下更远的荆州。
曹真的奏报传到洛阳的同时，司马懿遣子入质成都的消息也传到曹睿的耳朵里面。这样明目张胆地投靠蜀汉，曹睿自是勃然大怒，当即下诏书曹真，使其安心攻打宛城，又让颖乡侯辛毗持节军中督战，有畏敌不前者，作战不利者皆可立斩而后报。
曹真得诏之后，不敢丝毫马虎，即日起将宛城四面围定，二十几万大军不分昼夜，轮流攻打。不出十日宛城上下尸首枕籍，流血漂橹。战况极其激烈，双方将士每日死亡都以千计。司马懿虽然有坚城为凭，但毕竟寡不敌众，数日下来，眼见城中伤亡近半，而魏军的攻势仍旧如潮水一般，并没有丝毫退兵之意。才终于明白过来，自己既然降了蜀汉，就地理位置而言，宛城对洛阳的威胁远大于长安，也难怪曹真死咬着自己不放。事到如今，司马懿后悔已是无益，只能每日亲上城楼督战，借此激励士气，希望能坚守到郭淮的援军赶来。