夏侯渊被杀后，刘备大喜，加封黄忠为征西大将军。此时，牙将张著将曹操亲率二十余万大军的消息报告给了刘备，并指出张郃已将曹军的粮草囤积地由米仓山转移到北山。
诸葛亮认为，曹操率众前来，是担心粮草供应不足，所以不但轻易冒进。因此，如果能烧毁北山的曹军粮草，将挫伤曹操的锐气。黄忠动请缨前往北山。诸葛亮同意了黄忠的请求，并派赵云一同前往。
黄忠与赵云在北山附近扎好营寨后，却对谁应该前去烧毁粮草产生争执，最终抓阄决定，黄忠如愿以偿，率部进入北山。但两人约定以午时为限，届时如黄忠未能返回，赵云则出兵接应。
黄忠出兵进入北山曹军粮草囤积地后，很快便遭到曹军主力的围攻。大将张郃与徐晃奉曹操之命迎战黄忠，将其团团围住。与黄忠同行的张著遭到曹军将领文聘的追击，最终也被包围。此时，已经到了午时左右。
一直在营寨等候的赵云发现黄忠在约定时间内没有返回营寨，心中不妙。于是，他带着三千兵马进山寻找黄忠。临行前，赵云嘱咐部将张翼坚守营寨。
赵云进入北山后，很快与曹军遭遇。赵云斩杀敌将慕容烈、焦炳后，终于发现黄忠被张郃、徐晃困住，难以脱身。赵云大喝一声，杀入重围。张郃、徐晃心惊胆战，不敢应战，黄忠也得以与赵云会合。随后，赵云又救出了被围困的张著。
曹操得知昔日威震长坂坡的赵云再度出现，勃然大怒，下令发动猛攻，企图歼灭赵云。谁知赵云神勇无敌，东冲西突，所向无前，最终冲出了曹军的围困，回到了营寨。
小说中提到的此次北山之战，在历史上的确发生过，但历史的真实与小说也存在一定的差异。按照小说的描述，黄忠与赵云前往北山是出自诸葛亮的计策。而在真实的历史当中却并非如此。
按照《三国志•诸葛亮传》的记载，刘备占领益州后，诸葛亮主要负责的是益州的内政事务，并未染指军事。而在汉中之战爆发后，刘备带着法正出征，诸葛亮留守成都负责军队的后勤。这也就是说在整个汉中之战期间，诸葛亮都在成都，并未来到汉中。因此，他也就不可能去指挥黄忠和赵云了。
按照小说的描述，黄忠前往北山烧毁曹军粮草，逾期未归，赵云出马救出了黄忠。但在真实的历史当中，黄忠的去向却是一个谜。《三国志•赵云传》载，赵云发现黄忠逾期未归后，带着数十骑兵前去寻找，但遇上了曹军主力。赵云且战且退，最终返回营寨，期间仅仅救了自己的部将张著，并未提及援救黄忠之事。因此，黄忠很可能是自己冲出了重围，最终与赵云会合。
小说中还有一处描述是不符合真实历史的，这便是赵云在被杀所遭遇的对手张郃与徐晃。在《三国志》的相关记载中，并没有出现过黄忠被张郃、徐晃二人困住及后来赵云吓退张、徐的故事。因此，小说中出现的这段赵云救了一位五虎将、吓退两位五子良将的情节并非历史的真实。
小说作者为何要虚构赵云吓退张郃和徐晃救了黄忠这一故事情节呢？原因很简单。虽然同为“五虎上将”，但作者对赵云的重视程度要远远胜于黄忠。在作者的笔下，黄忠不过是个一勇之夫，而赵云则是智勇双全之人。
故此，在小说当中就数次出现了赵云对黄忠能力发生质疑的情节，之后作者又特意虚构了赵云救黄忠的这个故事，以此突出赵云的神勇。虽然同为“五虎上将”，但作者却将这五人分成了几个等级，而赵云无疑是最高等级的一个。与赵云相比，即便是张飞、马超都要略逊一筹，更何况是老将黄忠呢？
最后附带再谈一个问题：赵云孤身犯险的扬威之处——北山又在今天的何处呢？从地理沿革的情况来看，北山就是如今的天荡山。此山位于如今的四川省汉中市勉县城北约四公里的勉阳镇黄家沟村。此山属秦岭余脉，东起堰河西岸，西至雷公山，北靠长沟河之堰河，主峰高达一千一百八十三米。由于此山在阳平关以北，因此在史料中被称为“北山”。此山战略位置非常重要，历来为兵家必争之地。