据《魏略》记载，起初，马超为了拉拢韩遂一起反曹时，为了尽量拉拢，凉州第一势力的韩遂，对韩遂说过“之前司隶校尉钟繇，让我进攻吞并韩将军，关东人的话不能再相信了，现在为了抵抗曹操吞并我们，我决定放弃父亲，以韩将军为父亲，韩将军也应当放弃儿子，以超为儿子”韩遂也对反对自己的女婿阎行说：“关中诸位将领不谋而合，似乎是上天安排的。 期间还曾拉拢刘雄鸣势力，但遭到拒绝，被马超率兵击破，投靠了曹操。
七月，曹操率领中原大军亲自西征，与马超联军在潼关夹关对峙。
据《山阳公载记》记载，曹操军驻扎在蒲阪，想要西行渡河，马超听说后对韩遂说：“可以在渭河北岸据守，不到二十天，河东粮食用尽，敌军便自行撤军了。”但是被韩遂的“半渡击之”的计谋代替。曹操后来听闻了马超的计策后，感叹：“马超小儿不死的话，我恐怕连葬身的地方都没有了”。
八月，曹操从潼关北渡黄河，派遣徐晃、朱灵等率领四千人夜渡蒲阪津，马超知道后，派遣梁兴率领五千兵进攻徐晃，被徐晃击退，于是徐晃占据河西设立营寨， 曹操亲自率军从潼关北渡，前队刚过，曹操和许褚以及虎士百余人断后，马超突然率领步骑万馀杀到，全军大乱，但曹操仍然坐在胡床上不起身。许褚、张郃等将领，见事情紧急，将曹操架起带出船中，急忙渡河，马超率领骑兵在后边追边射，箭如雨下，曹操几乎丧命。曹操部下虎卫军许褚一手用马鞍挡箭，一手撑杆，拼死救出曹操。 曹操帐下校尉丁斐在河岸放出大量牛马，马超的士兵顾不得乘胜追击，跑去抓奔跑牛马，马超控制不住，(这就是《后出师表》中：曹操殆死于潼关) 曹操因此才得以成功渡河。曹操手下将领见兵败，又不知道曹操在哪，都非常的惶恐害怕，到后来见到曹操，心情有的悲伤有的惊喜，还有的都吓哭了。曹操却大笑说："今天差点被小贼的困住了!"
部分著名画师作品集萃九月，曹操遁过渭河作甬道到渭南。马韩联军失去战略要地，只能退守，拒兵屯在渭口，曹操却多次设疑兵，用船载兵偷偷潜入渭河，做成为浮桥，到一天夜里，曹操分兵在渭南结营。联军趁夜攻击兵营，曹操设置伏兵击破马韩联军偷袭。于是马超等人屯兵在渭南，遣送信件，请求割河西一带和谈，但曹操不答应。 在楼圭泼水筑冰城的计策下，曹操大军得以分批渡过渭水，马韩联军数次挑战，曹操只是不应战，联军只能请求割地，送人质请和。曹操采取贾诩的计策，假装答应，然后在阵前和韩遂谈言欢笑，让联军猜疑韩遂，曹操又写了一封涂改伪招安信给韩遂，离间关中联军，导致了关中联军的军阀们相互猜疑。曹操趁此机会发动攻击，在渭南一带发动大决战，联军大败，成宜、李堪等战死。
据《江表传》记载，期间马超韩遂在与曹操当面谈判时，马超自负其勇力绝人，在马前放置六斛米囊，骑马来回奔走，用斛米测量曹操的体重，想要暗中偷袭擒捉曹操，但听说曹操的护卫许褚，勇猛过人，所以放弃了这个想法。曹操不久后知道，心有余悸，说：“差点被狡猾的贼人所欺凌。”
马超、韩遂再次派使者送信给曹操，想割河西之地请和，但曹操不同意，马超于是退兵回到了凉州上邦， 郡人任养率自己的部众迎接马超。 曹操追兵到安定后，因为河间有人反叛，于是撤军回东边，当时作为使节的杨阜劝说曹操：“马超有韩信、英布那样的勇略，又深得羌人、氐人的拥戴，整个西州都非常敬畏他，如果大军归还，不做周密的准备，恐怕陇上诸郡县，就不再属于国家的了。” 潼关大战后，总计军民死伤数以万计，曹操也后悔没有听卫觊的话，逼反关中诸将。
几据凉州
建安十七年(212年)，正月，马超潼关之战失败不久，就迅速兼并陇上诸郡县(陇西、南安、汉阳、永阳等)，张鲁也遣大将杨昂相助马超，共集结万余人，围攻凉州刺史韦康于凉州治所冀城。
三月，凉州刺史韦康派阎温秘密出城，向夏侯渊求救。阎温乘夜潜水出城。第二天，马超军发现阎温的踪迹，派人追踪拦截他，马超军在显亲界内追上阎温，将他捉住去见马超。马超解开他的捆绑，对他说：“现在胜败已经分明，您为了孤城请救兵却被人捉到这儿，怎么施展大义呢?如果听我的话，告诉城里，东方不会有救兵前来，这是转祸为福的计策，不然，现在就把你杀掉。”阎温却假装应允，马超便用车载着他来到冀城城下。阎温朝着城内大声喊：“大军不出三天就会来，努力呀!”城内的人都为他哭泣，祝祷他万岁。马超恼怒地责问他：“你不要命了吗?”阎温不回答。当时马超久攻不下，所以慢慢引诱阎温，盼他回心转意。又对他说：“城里的朋友，有想跟我同心合力的吗?”阎温又不理睬，马超便严厉地责怪他。阎温说：“事君之道只有一死，您却要让长者说出不义的话，我难道是苟且偷生的人吗?”马超于是杀了他。
五月，曹操抓捕在邺城的马超族人(包括父亲马腾，二弟马休，马铁等)，计三族人，全部斩杀。 另一方面，又派夏侯渊为首的征西部队前去冀城救援。
八月，夏侯渊援军依旧未到，韦康开城投降，马超占据冀城，默许张鲁部将杨昂处死刺史韦康。 夏侯渊领兵前来攻打，行军到距离冀城二百余里的时候，马超率领军队来战斗，击败了夏侯渊援军。随后百顷氐王杨千万与兴国氐王阿贵也起兵响应马超，率军屯于兴国，夏侯渊于是撤军回长安。马超以冀城为根据地，割据陇上，自称征西将军，领并州牧，督凉州军事。
部分CG原画集锦
建安十八年(213年)，马超割据陇上诸郡县长达一年多，韦康旧部下杨阜、姜叙、姜隐、赵昂、尹奉、姚琼、孔信、武都人李俊、王灵结谋反叛，并派遣从弟杨谟到冀语岳，联合安定梁宽、南安赵衢、庞恭等蓄谋起兵。九月，杨阜和姜叙率先在卤城起兵，赵衢、尹奉劝马超去攻打，马超听到后，率兵前去攻打，梁宽、赵衢偷偷占据冀城，关闭城门，并杀害马超妻子和孩子。马超大怒，但又攻不进冀城，于是袭击历城，杀死杨阜、姜叙在历城的族人(包括怒骂马超的姜叙母亲)。 杨阜于是率领叛军和马超对战，战场上杨阜与宗祖昆弟七人来围攻马超，都被马超杀死，杨阜自己也身负五处重伤犹然死战。夏侯渊援军赶到后，马超失去了根据地，进退狼狈，只得投奔汉中依附张鲁。 这场战后，杨阜等多达十一人因讨马超的功劳被封侯。
