Năm 257, tướng Ngụy Gia Cát Đản liên kết với Đông Ngô khởi binh chống lại Tư Mã Chiêu ở vùng Hoài Nam[27]. Tư Mã Chiêu bèn khởi binh tiến về phía đông thảo phạt. Khương Duy thừa cơ hội đó, đưa quân phạt Ngụy, tiến công Tần Xuyên[28]. Lúc này, quân Ngụy tích trữ nhiều quân lương ở Trường thành[29], nhưng lại có số quân phòng thủ ít và bạc nhược, nhanh chóng bị Khương Duy đánh bại. Đặng Ngải và tướng Tư Mã Vọng nghe tin mất Trường Thành, vô cùng hoảng sợ vội điều quân về cố thủ. Quân Thục sau đó tiến vào vùng Mang Thủy[30]. Đặng Ngải bèn cùng Tư Mã Vọng lập trại phòng thủ. Quân Thục nhiều lần tới khiêu chiến nhưng quân của Đặng Ngải vẫn cố thủ không ra.

Tình trạng gườm nhau này kéo dời tới một năm. Đến khi Tư Mã Chiêu tiêu diệt được Gia Cát Đản (258), Khương Duy đành phải rút quân về. Quân Đặng Ngải thắng trận mà hầu như chưa phải ra trận giao chiến. Nhờ vào chiến công này, Ngải được tái thăng làm Chinh Tây tướng quân, tăng thực ấp lên 600 hộ[31][32].

Sang năm 262, Khương Duy tiếp tục tiến đánh vùng Thao Dương. Đặng Ngải đưa quân phá tan quân Thục ở Hầu Hòa[33], quân Thục bị tổn thất nghiêm trọng. Khương Duy phải lui quân về Đạp Trung[34] [35]. Cuộc bắc phạt coi như thất bại.