諸葛亮於漢靈帝光和四年（181年）出生在琅琊郡陽都縣的一個官吏之家，諸葛氏是琅琊的望族，先祖諸葛豐曾在西漢元帝時做過司隸校尉，諸葛亮的父親諸葛珪在東漢末年做過泰山郡丞；諸葛亮3歲時母親章氏病逝，諸葛亮8歲時喪父，與弟弟諸葛均一起跟隨由袁術任命爲豫章太守的叔父諸葛玄到豫章（今江西南昌）赴任，東漢朝廷派朱皓取代了諸葛玄職務，諸葛玄就去投奔荊州劉表。
建安二年（197年），諸葛玄去世，諸葛亮就在隆中隱居，平日喜歡吟誦《樑甫吟》，又常以管仲、樂毅自比，時人對他都是不屑一顧，只有好友徐庶、崔州平等人相信他的才幹。諸葛亮與司馬徽、龐德公、黃承彥等有結交。黃承彥曾對諸葛亮說：“聽到你要選妻，我家中有一醜女，頭髮黃、皮膚黑，但才華可與你相配。”諸葛亮應許這頭親事，迎娶她。當時的人都以此作笑話取樂，鄉里甚至作了句諺語：“莫作孔明擇婦，正得阿承醜女”，但也有一種說法指黃月英本人極美，因此遭到鄉里其他年輕女性的嫉妒而詆譭她的容貌。
建安六年（201年），劉備爲曹操所敗，投奔荊州劉表同時，積極聯絡當地的豪傑。當時，劉備依附於劉表，屯兵於新野（位於今河南南陽）。後來司馬徽與劉備會面時，表示：“那些儒生都是見識淺陋的人，豈會了解當世的事務局勢？能瞭解當世的事務局勢纔是俊傑。此時只有臥龍（諸葛亮）、鳳雛（龐統）。”諸葛亮又受徐庶推薦，劉備希望徐庶引亮來見，但徐庶卻建議：“這人可以去見，不可以令他屈就到此。將軍宜屈尊以相訪。”劉備便親自前往拜訪，去了三次才見到諸葛亮。與諸葛亮相見後，劉備便叫其他人避開，對他提問：““現今漢室衰敗，奸臣假借皇命做事，皇上失去大權。我沒有衡量自己的德行與能力，想以大義重振天下，但自己的智慧謀略不夠，所以時常失敗，直至今日。不過我志向仍未平抑，先生有沒有計謀可以幫助我？”
諸葛亮遂向他陳說了三分天下之計。諸葛亮分析道：“自董卓擅政以來，各地豪傑並起，佔據州、郡的數不勝數。曹操與袁紹相比，聲望少之又少，然而曹操最終之所以能打敗袁紹，以弱勝強的原因，不僅依靠的是天時，而且也是人的謀劃得當。現在曹操已擁有百萬大軍，挾天子以令諸侯，這確實不能與他爭強。孫權佔據江東，已經歷三世，地勢險要，民衆歸附，又任用了有才能的人，只可以把他作爲外援，但是不可謀取他。荊州北靠漢水、沔水，一直到南海的物資都能得到，東面和吳郡、會稽郡相連，西邊和巴郡、蜀郡相通，這是大家都要爭奪的地方，但是它的主人卻沒有能力守住它。益州地勢險要，有廣闊肥沃的土地，自然條件優越，高祖憑藉它建立了帝業。劉璋昏庸懦弱，張魯在北面佔據漢中，人民殷實富裕，物產豐富，劉璋卻不知道愛惜，有才能的人都渴望得到賢明的君主。將軍是漢室宗親，而且聲望很高，聞名天下，廣泛地羅致英雄，思慕賢才，如飢似渴，如果能佔據荊、益兩州，守住險要的地方，和西邊的各個民族和好，又安撫南邊的少數民族，對外聯合孫權，對內革新政治；一旦天下形勢發生了變化，就派一員上將率領荊州的軍隊直指中原一帶，將軍您親自率領益州的軍隊從秦川出擊，老百姓誰敢不用竹籃盛着飯食，用壺裝着酒來歡迎將軍您呢？如果真能這樣做，那麼稱霸的事業就可以成功，漢室天下就可以復興了。”
這篇論說後世稱之爲《隆中對》。劉備聽後大讚，力邀諸葛亮相助，於是諸葛亮便出山入幕。劉備常常和他議論，關係也日漸親密。關羽、張飛等大感不悅，劉備向他們解釋道：““我有了孔明，就像魚得到水般，希望諸位不要再說了。””關羽、張飛等便不再抱怨。諸葛亮所提出的《隆中對》是此後數十年劉備和蜀漢的基本國策，諸葛亮時年27歲。
建安十三年（208年），劉表的長子劉琦十分器重諸葛亮。劉表之妻、劉琦後母蔡氏屢進讒言，劉表寵愛少子劉琮，對劉琦漸漸不悅。劉琦數次向諸葛亮請教自安之術，但諸葛亮每每推辭，不爲之謀劃。劉琦便在一次飲宴時用上屋抽梯之計令諸葛亮說出解決辦法。劉琦對諸葛亮說：“如今我們兩個向上到不了天，向下接不到地，就我們兩個人，話出自你口，進入我的耳朵，無他人知曉，現在可以說了嗎？”諸葛亮無奈之下對劉琦說：“你難道看不見歷史上申生在國內導致禍患，重耳逃亡在外而獲得生存嗎？”劉琦意識到諸葛亮讓他外出以自保。當時黃祖被東吳殺害，劉琦便上薦爲江夏太守外求自保。
建安十三年（208年）八月，劉表病逝，其二子劉琮繼。當時託名爲漢相的曹操統一北方後，率20萬大軍南下荊楚，聽到曹操南下的消息，遣使投降。諸葛亮勸說劉備，及時攻打劉琮，可趁機佔領荊州，劉備不忍。劉備在樊城知道曹操大軍南下後，率軍隊和百姓南逃，曹軍在當陽長阪追上並大破劉軍。
同年，劉備敗走夏口，而孫權之前又派魯肅到來觀察情況，並向劉備建議向孫權求救，諸葛亮便自薦到柴桑作說客，與魯肅結爲朋友。劉備率軍到了夏口（今湖北漢口）之後，諸葛亮說：“如今態勢緊急，我請求親赴江東求救於孫權。”當時孫權率領軍隊駐紮在柴桑（今江西九江），觀望事態的發展。到達柴桑後，諸葛亮面見孫權。諸葛亮爲孫權分析局勢：“海內大亂，將軍起兵據有江東，劉豫州也把部衆聚集在漢水之南，打算與曹操爭奪天下。如今曹操平定其他勢力，基本上佔據了北方，如今南下攻破荊州，威震四海。英雄無所用武，所以劉豫州逃到了這裡。
接着，諸葛亮先用二分法給孫權兩個選擇，“如果能以吳、越的軍力與中原之國抗衡，不如早和曹操斷交”；另一個選擇則是激將法，“如果認爲不能抵擋，爲何不停止軍事行動，向北方稱臣呢！”孫權卻反問諸葛亮，劉備又爲何不投降。諸葛亮便提高劉備身價，說劉備有氣節，絕不投降，以向孫權顯示劉備的決心。孫權大怒，誓言不會向曹操投降，但卻有所擔心，劉備還有多少兵力戰鬥。諸葛亮最後才分析兩軍的情況，先說出自軍散兵歸還和關羽水軍有萬人，加上劉琦凡江夏士兵亦不下萬人，再說出曹軍遠來疲弊，追劉備時，又用輕騎一日一夜行了三百多裡，正是“強弩之末，勢不能穿魯縞”；而且北方人不習水戰，荊州百姓又是被逼服從曹操，不是心服；最後肯定地說曹操必定可打敗。孫權十分高興，後又受到魯肅、周瑜的遊說，決定聯劉抗曹，派周瑜、程普、魯肅等率三萬水軍，與曹操開戰。諸葛亮隨軍回到劉備處；十一月，曹操大軍在赤壁遭遇孫劉聯軍火攻，曹操軍遭受了非常大的損失，而此時曹操軍中又爆發瘟疫，曹操不得已引軍北還。赤壁之戰後，劉備趁曹操北歸之機，聽從諸葛亮之計，於建安十三年（208年）十二月平定荊南四郡，任命諸葛亮爲軍師中郎將，住於臨烝，督令零陵、桂陽、長沙三郡，負責調整賦稅，充實軍資。
建安十六年（211年），益州牧劉璋在張鬆的慫恿下，派法正到荊州請劉備率兵入，保護益州安全。諸葛亮認爲機不可失，勸說劉備應允。諸葛亮便與關羽、張飛、趙雲等鎮守荊州，劉備親自率軍在謀士龐統的陪同下進入了益州。至次年十二月，劉璋發覺張鬆私通劉備，將張鬆處死，下令守關諸將不準劉備兵馬通過。劉備與劉璋決裂，還攻成都。劉備棋先一着，佔領涪城（今四川綿陽）向成都挺進。
建安十九年（214年），諸葛亮聽聞劉備攻打成都，且軍師龐統中流矢身亡。留關羽留守荊州，與張飛、趙雲率兵溯長江而上，攻克巴東，與劉備會師成都。至江州，打敗並生擒了巴郡太守嚴顏。劉璋被迫出城投降。成都攻下後，諸葛亮受金五百斤，銀千斤，錢五千萬，錦千匹，並受任爲軍師將軍，署左將軍府事。每當劉備出兵征伐，諸葛亮便負責鎮守成都，爲劉備足食足兵。當時法正統御外軍、於內爲謀士，治理蜀地睚眥必報，擅自殺死了詆譭自己的多人。有人對諸葛亮說：“法正太過於跋扈，將軍應該告訴主公，壓制一下他的勢頭。”諸葛亮說：“主公在公安，北面有曹操的大軍，向東忌憚孫權的威逼，於內又怕孫夫人生事。自從法輔佐主公之後，猶如有了翅膀翱翔在天空，不再受人所困。現在爲什麼要約束他，讓他不能如意呢？”於是對此事不再追究。諸葛亮治理蜀地，崇尚嚴刑峻法，有怨氣的人很多。法正對諸葛亮援引漢高祖進關中後廢除秦朝苛法，約法三章的故事，希望能寬容治理。而諸葛亮卻認爲法正只知其一、不知其二。他認爲如今形勢與秦末不同，劉璋昏聵無能，自從他主政蜀地以來，沒有制定行之有效的法律，而且不修德政，威刑也沒有。蜀地的大族，專權自恣，君臣之道漸漸被大族的專擅所替代。所以我如今實行嚴刑峻法，就是爲了糾正這種政治形勢。
建安二十二年（217年）十月，曹操在平定關中諸軍閥後南侵漢中。建安二十四年（219年），劉備與曹操在漢中對峙不下，劉備派人到成都讓諸葛亮調兵來支援，楊洪以漢中是益州咽喉，家門之禍、存亡之機，勸諫諸葛亮在這種時候應該“男子當戰，女子當運”。漢中之戰以劉備的勝利告終。七月，劉備自稱漢中王。至此，完全實現了諸葛亮在“隆中對策”中制定的“跨有荊、益”的戰略目標。