第一次北伐就这样失败了！诸葛亮下令火速退回汉中。唯一的收获就是将天水郡西县的千余家迁进了汉中，以及得到了姜维这一未来的接班人（《三国演义》第95回：诸葛亮在马谡失街亭后，以空城计吓退了司马懿15万大军的追击。但此战其实与司马懿毫无关系，空城计更是虚构）

诸葛亮退回汉中后，立即下令将马谡下斩首。蒋琬劝道“春秋时，楚国杀得臣，晋文公为之心喜。如今天下未定，却要杀马谡这样一个智计之士，岂不可惜”诸葛亮流涕答道“孙武所以能制胜于天下，全赖执法之明。正因天下未定，才要从严治军。若无军法，我拿什么去北伐讨贼”

但诸葛亮在马谡死后，还是亲自为他哭祭，并抚养他的遗孤，恩若平生。

诸葛亮除了杀掉马谡，还杀了李盛，夺了黄袭的兵权，而重用王平。加封王平为参军，统五部兼当营事，进位讨寇将军，封亭侯。

诸葛亮自己则上疏后主刘禅，请求自贬三等。刘禅便下诏将诸葛亮贬为右将军，仍行丞相事。

此战，赵云、邓芝二人也兵败箕谷。但由于赵云指挥得当，故没有大损失。但败毕竟是败，赵云也被贬为镇军将军。事后诸葛亮曾问邓芝“街亭兵败，兵将离散。箕谷军退，兵将却不相失。你们是怎么做到的”邓芝答道“赵云亲自断后，步步为营。不但士兵，连军资也没有损失呢”诸葛亮不禁感叹，下令将赵云带回的军资中的绢分赐赵云等将士。但被赵云拒绝“败军之将，有何面目受赐？还是将这些东西都纳入库中，做为十月的冬赐吧”诸葛亮点头称善。

首次北伐失败，有人劝诸葛亮继续发大兵。诸葛亮道“此次北伐，兵多于贼，反被贼所破。原因不在兵少，而在我用错主将。现在应减兵省将，明罚思过，争取将来不再犯错。如若不然，虽兵多何用？从今以后，诸君当远虑为国，勤补吾阙，然后事可定，贼可灭，功业可跷足而待”讲完这番话，诸葛亮下令考微劳，扬壮烈，引咎责躬，厉兵讲武，再作后图。

曹真将天水、南安、安定三郡重新平定之后，留下郝昭驻守扶风郡陈仓县，以防诸葛亮下次出陈仓道北伐。

3月，孙权封17岁的次子孙虑为建昌侯。

4月8日，曹叡返回洛阳，大赦狱中死刑犯以下。16日，曹叡对此次击退诸葛亮北伐论功行赏，给功臣们封爵增邑。

4月，曹叡任命徐邈为凉州刺史。徐邈到任后，务农积谷，立学明训，进善黜恶，与羌胡等少数民族打交道时，不问小过。若犯了大罪，也先告知其部帅所犯之罪，再将犯人斩首。很快，凉州官吏百姓就服其威信，州界肃清。