建興十二年(234年)，蜀軍第五次伐魏。八月，諸葛亮病死在軍中。諸葛亮之死，給蜀軍帶來了重大的損失，加之軍糧將盡，迢使蜀軍不得不退兵漢中。蜀將魏延素與楊儀不睦，諸葛亮一死，魏延便藉故為亂，但一戰就被擊敗，這是王平的功勞。當時的情況是，魏延不聽調度，率部先行南歸，燒絕閣道，佔據南谷口，派兵迎擊楊儀等人。楊儀則命王平居前，抵禦魏延。 王平一上戰陣，便大聲叱責魏延的軍士，辭色凜然：「諸葛公剛死，屍骨未寒，你們竟敢如此無禮！」魏延的手下本來就覺得魏延理虧， 經此一喝，心裡愈發明白。於是紛紛離散，各奔東西，再沒有人留下來給魏延賣命了。 魏延無奈，只好帶著兒子和幾個親信逃奔漢中，後來，被馬岱所殺。
不久，王平升任後典軍、安漢將軍，輔助車騎將軍吳壹駐紮漢中，兼任漢中太守。建興十五年(237年)，王平進封安漢侯，代替吳壹督漢中。延熙元年(238年)，大將軍蔣琬駐沔陽，王平改任前將軍，署理大將軍府中事務。 延熙六年(243年)，蔣琬病重，回軍駐紮在涪縣。任命王平為前將軍、鎮北大將軍，統領漢中。
延熙七年(244年)春，魏帝命曹爽進攻蜀國。這年三月，曹爽到長安，發兵十餘萬人，與夏侯玄一起從駱口(今陝西周至縣西南)進入漢中。當時，漢中守軍不滿三萬。諸將聽說魏軍襲來，都大驚失色。有人提議：「今力不足以拒敵，聽當固守漢、樂二城，遇賊令入，比爾間，涪軍足得救關。」王平說：「這不然。 漢中去涪垂千里。 賊若得關，便為禍也。今宜先遣劉護軍、杜參軍據興勢，平為後拒。若賊分向黃金，平率千人下自臨之，比爾間，涪軍行至，此計之上也」(《三國誌·王平傳》)。
將領們對王平的意見持懷疑態度。只有護軍劉敏跟王平的看法一致。於是，劉敏就率領自己的部下趕去佔據興勢，在那裡張起許多旗幟，橫亙百里遠近。 曹爽兵到興勢，被劉敏部阻住。無法前進。這時，關中及氏羌騷擾，曹軍軍需給養不能供應，牛馬驢騾多死，百姓號泣於道路。而涪縣蜀軍和費禕的援兵也及時趕來，曹爽只好引軍退還。這些，都像王平所預料的那樣。蜀國後期，原有的著名將領先後去世。當時，鄧芝在東，馬忠在南，王平在北，這三員蜀將名聲都很大，也都建立了不少功勞業績。