青龙二年（234年）二月，蜀汉丞相诸葛亮进行第五次北伐，遗使请东吴一起出兵。孙权答应。孙权误以为谓魏明帝曹睿不会率大军前来，于是，同年五月，孙权进驻巢湖口，自称有十万人，亲自带兵攻向合肥新城；另一方面，又派陆逊、诸葛瑾率万余人进驻江夏、沔口，攻向襄阳；将军孙韶、张承进驻淮，向广陵、淮阴进逼，形成三路兵马北伐。
六月，曹魏老将满宠打算率领众军援救新城守将张颖，但殄夷将军田豫却认为该新城自守有余，如果有援军至，怕孙权反过来吞并满宠的援军，于是说：“敌人竭尽全力大举出动，不只是为了争夺小利，他们是要借助攻打新城以引诱我出动大军。应该听任他们攻城，挫败他们的锐气，不应该与他们争高低。他们攻新城不下，士兵必然疲惫；等其疲惫之后，我们再出击，可大获全胜。如果敌人知道我们的计划，就不会再攻城，必定会自动退走。我们若现在进兵，正中了他们的诡计。此外，大军出动的方向，应该使人难以预料，不应该让军队自己筹画。”而当时吏士多请假，满宠上表请召中军兵及召回所有请假将士，集合抵挡。不过散骑常侍广平刘邵认为满宠该自守不攻，避其锐气；而中军则先派步兵五千、精骑三千出发，将队伍排列疏散，多加旗、鼓，敌军知道大军到来，必定自走，可以不战而破。魏明帝听从其计，先派前队出发。
而魏明帝也不接纳满宠提出的撤离合肥而退至寿春的意见，认为合肥、襄阳、祁山是曹魏东、南、西三个重要防点，守城有余。卫臻也看穿了孙权外表上响应诸葛亮，其实内心只是想在一旁观望，认为合肥城池坚固，孙权的进攻不足为虑。
当时的满宠至少已有76岁的高龄。满宠的大军援救计划被田豫驳回，满宠的撤除合肥新城退至寿春的计划又不被采纳。于是，满宠便募集数十壮士，折断松枝为火炬，灌上麻油，在上风的位置顺风放火。火势在风力的作用下不断蔓延，一直烧到了敌军的攻城器具。孙权的侄子孙泰前来救火，满宠军队又向吴军放箭。当时满宠军队射出的箭支是顺风而行，被风力增大了射程和贯穿力，最终射杀了孙泰。至此，吴军的一些攻城器具被烧毁。
正如田豫、卫臻、刘邵的预料，曹魏的合肥新城守将张颖等拒守力战，使得孙权久攻不克，双方一直战至七月。
七月壬寅日，魏明帝曹睿亲率大军东行。魏明帝曹睿的大军距离合肥新城还有数百里的寻阳时，孙权便恐惧而退走，进攻淮水流域的孙韶军亦同时回师，只有进攻汉水流域的陆逊军继续战斗，但不久亦撤退。
253年，吴太傅诸葛恪由东兴回来后不久，不顾众臣劝阻，于三月亲率二十万人再次出兵北征。夏四月，围攻合肥新城，诸葛恪建起土山急攻，魏将张特与三千人守新城三个多月，死伤甚多，城池将破。
张特对吴人说：“今我无心复战也。然魏法，被攻过百日而救不至者，虽降，家不坐；自受敌以来，已九十余日矣，此城中本有四千余人，战死者已过半，城虽陷，尚有半人不欲降，我当还为相语，条别善恶，明日早送名，且以我印绶去为信。（现在我已无心再战了。但依魏国法规，被攻超过一百日而援救不来的话，虽然投降，家人可以免去刑责；自抵抗敌人以来，已经九十多日了，这城中本来有四千多人，战死者已经过半，城池虽陷，如有半数人不想投降，我便与他说话，陈明善恶，明日早上送名，你们先以我的印绶拿去作信托吧。）”
张特便将印绶抛给他们，而诸葛恪相信他，便不取印绶。于夜中，张特却拆去屋舍的木材、围栏，将城墙崩溃的地方补上二重。到明日，张特对吴人说：“我但有斗死耳！（我只有战斗而死了！）”坚守不降，吴军大怒，进攻但已不能攻克了。当时天气又炎热酷暑，吴兵疲劳，疫病横行，得病的人有大半，死伤严重。诸葛恪攻城不下，迁怒于各部将，士卒怨声不断。
早在当年的五月，曹魏朝廷得到了诸葛恪围攻合肥新城的消息。便派遣魏太尉司马孚率援军二十万人赶往新城。司马孚知遁吴兵已疲乏，便进兵大败吴军。八月，诸葛恪无奈引军归还。司马师命文钦督遣精锐部队会合，要其断诸葛恪的退路，毌丘俭等将断后。诸葛恪惧怕而遁逃，文钦上前大败敌军，斩首万余人。
五年夏五月，吴太傅诸葛恪围新城，朝议虑其分兵以寇淮泗，欲戍诸水口。帝曰：“诸葛恪新得政于吴，欲徼一时之利，并兵合肥，以冀万一，不暇复为青徐患也。且水口非一，多戍则用兵众，少戍则不足以御寇。”恪果并力合肥，卒如所度。帝于是使镇东将军毌丘俭、扬州刺史文钦等距之。俭、钦请战，帝曰：“恪卷甲深入，投兵死地，其锋未易当。且新城小而固，攻之未可拔。”遂命诸将高垒以弊之。相持数月，恪攻城力屈，死伤太半。帝乃敕钦督锐卒趋合榆，要其归路，俭帅诸将以为后继。恪惧而遁，钦逆击，大破之，斩首万余级。
于是违众出军，大发州郡二十万众，百姓骚动，始失人心。恪意欲曜威淮南，驱略民人。而诸将或难之曰：“今引军深入，疆场之民，必相率远遁，恐兵劳而功少，不如止围新城。新城困，救必至，至而图之，乃可大获。“恪从其计，回军还围新城。攻守连月，城不拔。士卒疲劳，因暑饮水，泄下、流肿，病者大半，死伤涂地。诸营吏日白病者多，恪以为作，欲斩之，自是莫敢言。恪内惟失计，而耻城不下，忿形于色。将军朱异有所是非，恪怒，立夺其兵。都尉蔡林数陈军计，恪不能用，策马奔魏。魏知战士罢病，乃进救兵。恪引军而去。士卒伤病，流曳道路，或顿仆坑壑，或见略获，存记忿痛，大小呼嗟。而恪宴然自若。出住江渚一月，图起田于浔阳，诏召相衔，徐乃旋师。由此众庶失望，而怨黩兴矣。秋八月，军还。