诸葛亮于汉灵帝光和四年（181年）出生在琅琊郡阳都县的一个官吏之家，诸葛氏是琅琊的望族，先祖诸葛丰曾在西汉元帝时做过司隶校尉，诸葛亮的父亲诸葛珪在东汉末年做过泰山郡丞；诸葛亮3岁时母亲章氏病逝，诸葛亮8岁时丧父，与弟弟诸葛均一起跟随由袁术任命为豫章太守的叔父诸葛玄到豫章（今江西南昌）赴任，东汉朝廷派朱皓取代了诸葛玄职务，诸葛玄就去投奔荆州刘表。
建安二年（197年），诸葛玄去世，诸葛亮就在隆中隐居，平日喜欢吟诵《梁甫吟》，又常以管仲、乐毅自比，时人对他都是不屑一顾，只有好友徐庶、崔州平等人相信他的才干。诸葛亮与司马徽、庞德公、黄承彦等有结交。黄承彦曾对诸葛亮说：“听到你要选妻，我家中有一丑女，头发黄、皮肤黑，但才华可与你相配。”诸葛亮应许这头亲事，迎娶她。当时的人都以此作笑话取乐，乡里甚至作了句谚语：“莫作孔明择妇，正得阿承丑女”，但也有一种说法指黄月英本人极美，因此遭到乡里其他年轻女性的嫉妒而诋毁她的容貌。
建安六年（201年），刘备为曹操所败，投奔荆州刘表同时，积极联络当地的豪杰。当时，刘备依附于刘表，屯兵于新野（位于今河南南阳）。后来司马徽与刘备会面时，表示：“那些儒生都是见识浅陋的人，岂会了解当世的事务局势？能了解当世的事务局势才是俊杰。此时只有卧龙（诸葛亮）、凤雏（庞统）。”诸葛亮又受徐庶推荐，刘备希望徐庶引亮来见，但徐庶却建议：“这人可以去见，不可以令他屈就到此。将军宜屈尊以相访。”刘备便亲自前往拜访，去了三次才见到诸葛亮。与诸葛亮相见后，刘备便叫其他人避开，对他提问：““现今汉室衰败，奸臣假借皇命做事，皇上失去大权。我没有衡量自己的德行与能力，想以大义重振天下，但自己的智慧谋略不够，所以时常失败，直至今日。不过我志向仍未平抑，先生有没有计谋可以帮助我？”
诸葛亮遂向他陈说了三分天下之计。诸葛亮分析道：“自董卓擅政以来，各地豪杰并起，占据州、郡的数不胜数。曹操与袁绍相比，声望少之又少，然而曹操最终之所以能打败袁绍，以弱胜强的原因，不仅依靠的是天时，而且也是人的谋划得当。现在曹操已拥有百万大军，挟天子以令诸侯，这确实不能与他争强。孙权占据江东，已经历三世，地势险要，民众归附，又任用了有才能的人，只可以把他作为外援，但是不可谋取他。荆州北靠汉水、沔水，一直到南海的物资都能得到，东面和吴郡、会稽郡相连，西边和巴郡、蜀郡相通，这是大家都要争夺的地方，但是它的主人却没有能力守住它。益州地势险要，有广阔肥沃的土地，自然条件优越，高祖凭借它建立了帝业。刘璋昏庸懦弱，张鲁在北面占据汉中，人民殷实富裕，物产丰富，刘璋却不知道爱惜，有才能的人都渴望得到贤明的君主。将军是汉室宗亲，而且声望很高，闻名天下，广泛地罗致英雄，思慕贤才，如饥似渴，如果能占据荆、益两州，守住险要的地方，和西边的各个民族和好，又安抚南边的少数民族，对外联合孙权，对内革新政治；一旦天下形势发生了变化，就派一员上将率领荆州的军队直指中原一带，将军您亲自率领益州的军队从秦川出击，老百姓谁敢不用竹篮盛着饭食，用壶装着酒来欢迎将军您呢？如果真能这样做，那么称霸的事业就可以成功，汉室天下就可以复兴了。”
这篇论说后世称之为《隆中对》。刘备听后大赞，力邀诸葛亮相助，于是诸葛亮便出山入幕。刘备常常和他议论，关系也日渐亲密。关羽、张飞等大感不悦，刘备向他们解释道：““我有了孔明，就像鱼得到水般，希望诸位不要再说了。””关羽、张飞等便不再抱怨。诸葛亮所提出的《隆中对》是此后数十年刘备和蜀汉的基本国策，诸葛亮时年27岁。
建安十三年（208年），刘表的长子刘琦十分器重诸葛亮。刘表之妻、刘琦后母蔡氏屡进谗言，刘表宠爱少子刘琮，对刘琦渐渐不悦。刘琦数次向诸葛亮请教自安之术，但诸葛亮每每推辞，不为之谋划。刘琦便在一次饮宴时用上屋抽梯之计令诸葛亮说出解决办法。刘琦对诸葛亮说：“如今我们两个向上到不了天，向下接不到地，就我们两个人，话出自你口，进入我的耳朵，无他人知晓，现在可以说了吗？”诸葛亮无奈之下对刘琦说：“你难道看不见历史上申生在国内导致祸患，重耳逃亡在外而获得生存吗？”刘琦意识到诸葛亮让他外出以自保。当时黄祖被东吴杀害，刘琦便上荐为江夏太守外求自保。
建安十三年（208年）八月，刘表病逝，其二子刘琮继。当时托名为汉相的曹操统一北方后，率20万大军南下荆楚，听到曹操南下的消息，遣使投降。诸葛亮劝说刘备，及时攻打刘琮，可趁机占领荆州，刘备不忍。刘备在樊城知道曹操大军南下后，率军队和百姓南逃，曹军在当阳长坂追上并大破刘军。
同年，刘备败走夏口，而孙权之前又派鲁肃到来观察情况，并向刘备建议向孙权求救，诸葛亮便自荐到柴桑作说客，与鲁肃结为朋友。刘备率军到了夏口（今湖北汉口）之后，诸葛亮说：“如今态势紧急，我请求亲赴江东求救于孙权。”当时孙权率领军队驻扎在柴桑（今江西九江），观望事态的发展。到达柴桑后，诸葛亮面见孙权。诸葛亮为孙权分析局势：“海内大乱，将军起兵据有江东，刘豫州也把部众聚集在汉水之南，打算与曹操争夺天下。如今曹操平定其他势力，基本上占据了北方，如今南下攻破荆州，威震四海。英雄无所用武，所以刘豫州逃到了这里。
接着，诸葛亮先用二分法给孙权两个选择，“如果能以吴、越的军力与中原之国抗衡，不如早和曹操断交”；另一个选择则是激将法，“如果认为不能抵挡，为何不停止军事行动，向北方称臣呢！”孙权却反问诸葛亮，刘备又为何不投降。诸葛亮便提高刘备身价，说刘备有气节，绝不投降，以向孙权显示刘备的决心。孙权大怒，誓言不会向曹操投降，但却有所担心，刘备还有多少兵力战斗。诸葛亮最后才分析两军的情况，先说出自军散兵归还和关羽水军有万人，加上刘琦凡江夏士兵亦不下万人，再说出曹军远来疲弊，追刘备时，又用轻骑一日一夜行了三百多里，正是“强弩之末，势不能穿鲁缟”；而且北方人不习水战，荆州百姓又是被逼服从曹操，不是心服；最后肯定地说曹操必定可打败。孙权十分高兴，后又受到鲁肃、周瑜的游说，决定联刘抗曹，派周瑜、程普、鲁肃等率三万水军，与曹操开战。诸葛亮随军回到刘备处；十一月，曹操大军在赤壁遭遇孙刘联军火攻，曹操军遭受了非常大的损失，而此时曹操军中又爆发瘟疫，曹操不得已引军北还。赤壁之战后，刘备趁曹操北归之机，听从诸葛亮之计，于建安十三年（208年）十二月平定荆南四郡，任命诸葛亮为军师中郎将，住于临烝，督令零陵、桂阳、长沙三郡，负责调整赋税，充实军资。
建安十六年（211年），益州牧刘璋在张松的怂恿下，派法正到荆州请刘备率兵入，保护益州安全。诸葛亮认为机不可失，劝说刘备应允。诸葛亮便与关羽、张飞、赵云等镇守荆州，刘备亲自率军在谋士庞统的陪同下进入了益州。至次年十二月，刘璋发觉张松私通刘备，将张松处死，下令守关诸将不准刘备兵马通过。刘备与刘璋决裂，还攻成都。刘备棋先一着，占领涪城（今四川绵阳）向成都挺进。
建安十九年（214年），诸葛亮听闻刘备攻打成都，且军师庞统中流矢身亡。留关羽留守荆州，与张飞、赵云率兵溯长江而上，攻克巴东，与刘备会师成都。至江州，打败并生擒了巴郡太守严颜。刘璋被迫出城投降。成都攻下后，诸葛亮受金五百斤，银千斤，钱五千万，锦千匹，并受任为军师将军，署左将军府事。每当刘备出兵征伐，诸葛亮便负责镇守成都，为刘备足食足兵。当时法正统御外军、于内为谋士，治理蜀地睚眦必报，擅自杀死了诋毁自己的多人。有人对诸葛亮说：“法正太过于跋扈，将军应该告诉主公，压制一下他的势头。”诸葛亮说：“主公在公安，北面有曹操的大军，向东忌惮孙权的威逼，于内又怕孙夫人生事。自从法辅佐主公之后，犹如有了翅膀翱翔在天空，不再受人所困。现在为什么要约束他，让他不能如意呢？”于是对此事不再追究。诸葛亮治理蜀地，崇尚严刑峻法，有怨气的人很多。法正对诸葛亮援引汉高祖进关中后废除秦朝苛法，约法三章的故事，希望能宽容治理。而诸葛亮却认为法正只知其一、不知其二。他认为如今形势与秦末不同，刘璋昏聩无能，自从他主政蜀地以来，没有制定行之有效的法律，而且不修德政，威刑也没有。蜀地的大族，专权自恣，君臣之道渐渐被大族的专擅所替代。所以我如今实行严刑峻法，就是为了纠正这种政治形势。
建安二十二年（217年）十月，曹操在平定关中诸军阀后南侵汉中。建安二十四年（219年），刘备与曹操在汉中对峙不下，刘备派人到成都让诸葛亮调兵来支援，杨洪以汉中是益州咽喉，家门之祸、存亡之机，劝谏诸葛亮在这种时候应该“男子当战，女子当运”。汉中之战以刘备的胜利告终。七月，刘备自称汉中王。至此，完全实现了诸葛亮在“隆中对策”中制定的“跨有荆、益”的战略目标。