整个撤退过程，竟被司马懿组织得井井有条，并未出现大的混乱。
与此同时，夏侯霸接管了潼关防务。他深知自己使命的重大与残酷，立刻重新部署兵力，加固城防，多备守城器械，并向将士们宣布了死守的命令，激发哀兵之气。
第三日黎明，当蜀军前锋文鸯再次至关下挑战时，发现关上守军似乎比往日更加密集，箭矢也格外凶猛。他试探性地发动了一次小规模进攻，竟遭到了异常顽强的抵抗，损失不小。
文鸯回报姜维，姜维又报于诸葛亮。诸葛亮闻讯，轻摇羽扇，沉吟道：“司马懿用兵，最善隐忍。前番示弱，今番又示强……事出反常必有妖。加强斥候，广布游骑，探查潼关以西道路！”
果然，不久后，游骑回报：发现潼关以西有大队人马行进痕迹，方向直指函谷关！
诸葛亮抚掌叹道：“司马仲达，果然果断！竟舍得弃了潼关！传令魏延、姜维，加强攻势，试探潼关虚实！若其主力已退，立刻抢占潼关，追击残敌！”
而当司马懿率领主力，历经艰险，终于安全撤至函谷关时，他片刻未歇，立刻投入新的布防工作。
函谷关，虽不及潼关险峻，但亦是洛阳西面的重要门户，夹在秦岭余脉与黄河之间，通道狭窄，易守难攻。
司马懿亲自巡视关城，指挥若定：
加固关墙：命民夫士卒日夜不停，加高加厚关墙，修补破损处。
设置多重防线：不仅在关前挖掘深壕，设置拒马鹿岩，更在关后险要处，如烛水沿岸、峭壁地带，预设第二、第三道防线，准备进行梯次抵抗。
控制制高点：派兵占领关城两侧山岭，修建堡寨，架设弩炮，与主关形成交叉火力。
囤积物资：将运抵的粮草、军械妥善分配，并下令从洛阳加速调运。
重整军队：将撤退下来的部队重新整编，淘汰老弱，提拔有功将士，稳定军心士气。他亲自训话，承认当前困难，但强调函谷关之险，洛阳之固，号召将士戮力同心，共渡难关。
在他的坐镇指挥下，原本因撤退而有些低落的魏军士气，竟渐渐稳定下来，函谷关的防御体系以惊人的速度得到加强。
就在司马懿于函谷关紧张布防的同时，他派出的信使也将命令送达了司马师和陈泰处。
宛城方向：司马师接到父亲命令，虽心有不甘，但还是严格执行。他立刻停止了对宛城的无谓攻击，将兵力收缩至博望坡至雉县一线的预设阵地，依托丘陵河流，构建了一条坚固的防御地带，并广布斥候，严密监视宛城关平军的动向。
关平与徐庶在宛城，自然也察觉到了魏军的变化。
“司马师转攻为守了。”关平看着沙盘道。
徐庶微微一笑：“此必是司马懿得知武关失守，恐我西进与丞相会师，故令其子在此阻我。如此也好，我军可安心消化南阳，巩固后方，待丞相主力东出，再图进取。”他们并未急于西进，而是按照诸葛亮既定方略，稳步经营新得之地，同时派出偏师，清剿周边，将南阳盆地牢牢掌控。
武关方向：陈泰接到命令后，果断摆脱了马超骑兵的纠缠，且战且退，向洛水流域转进。他在宜阳、永宁等地，利用洛水天险和原有城邑，快速组织起了新的防线。马超、庞统、廖化等部蜀军虽士气高昂，但出武关后，地形渐趋复杂，补给线拉长，面对陈泰依托地形的节节抵抗，推进速度也不得不放缓下来。
至此，司马懿精心构筑的三道新防线初步形成：
核心防线：函谷关主防线，由司马懿亲率主力防守。
南翼防线：司马师兵团在宛城以北的博望-雉县防线，阻挡关平军西进。
侧翼屏障：陈泰兵团在洛水沿岸的宜阳-永宁防线，迟滞武关方向蜀军。
虽然形势依旧被动，但相比武关失守时那种濒临崩溃的局面，司马懿通过一系列果断的撤退和重组，硬生生地将战线稳定了下来，将一场可能迅速导致中原崩盘的灾难，扭转成了一场艰苦但尚可维持的持久战。