諸葛亮於公元223年四月劉備白帝城托孤後，治理蜀漢朝政，至公元234年八月病逝於北伐軍中，前後達12年之久。其間，諸葛亮執掌蜀漢軍政大權，實行對內以法治蜀，對外聯合東吳、共抗曹魏的戰略方針，維持了蜀漢政權與魏、吳兩國鼎足而立的局面。諸葛亮死後，其培養的繼位人蔣琬、費禕、姜維等人先後執掌蜀漢軍政大權，直至公元263年蜀漢滅亡。
關羽失荊州、夷陵之戰劉備大敗，關羽、張飛、馬良等身亡，黃權降魏，法正、黃忠、馬超等智士大將病故，故蜀漢政權蒙受了嚴重的人才損失。諸葛亮秉政以後，其選擇繼位人的餘地很少。馬忠、張嶷等人，雖才華出眾，卻得不到諸葛亮的重用。劉備夷陵慘敗後，黃權被阻隔在江北，不得已而降魏，而馬忠此時卻及時給劉備送來5000精兵。劉備極為欣賞馬忠的才華，不由感歎道：「雖亡黃權，復得狐篤 ，此為世不乏賢也。」後主時，馬忠在平定南中叛亂後，以政治手腕代替軍事行動，治理少數民族地區，「威恩並立，是以蠻夷畏而愛之」，南中地區出現了長時間的穩定局面。馬忠在治理南中的過程中表現出了過人的政治軍事才能。
馬謖為襄陽大族出身，「才器過人，好論軍計」，其兄馬良與諸葛亮關係非同一般，諸葛亮對馬謖也是「深加器異」。劉備臨終時曾告誡諸葛亮：「馬謖言過其實，不可大用，君其察之！」但諸葛亮「猶謂不然，以謖為參軍」，馬謖給諸葛亮信中則聲稱「明公視謖猶子，謖視明公猶父」。很顯然，由於馬謖與諸葛亮的親密關係，諸葛亮已經將其作為自己的繼位人培養，「每引見談論，自晝達夜」，足見其對馬謖的信任。公元225年諸葛亮平定南中，即是採納了馬謖「攻心為上，攻城為下，心戰為上，兵戰為下」的建議，結果不僅平定叛亂，且「終亮之世，南方不敢復反」。公元228年，諸葛亮第一次北伐，他違背眾人意見，不用「宿將」魏延、吳壹等人，而任命並無實戰經驗的馬謖作先鋒，結果馬謖犯了嚴重的戰略錯誤，「依阻南山，不下據城」，被曹魏著名將領張郃「絕其汲道，擊，大破之」。應該說，馬謖有一定的才能，作為軍師、參謀堪當其任，但不是將帥之才，更不是諸葛亮繼位人的合適人選，但諸葛亮因為與馬氏兄弟的良好關係，不顧劉備臨終之勸誡，對馬謖盲目信任，最終導致街亭大敗。
諸葛亮臨終前，後主劉禪對於蜀漢王朝的最高軍政長官的任命不敢擅作主張，派人千里迢迢地從成都趕赴陝西岐山五丈原軍中，詢問諸葛亮的意見。《三國誌·楊戲傳》注引《益部耆舊雜記》有如下記載：諸葛亮於武功病篤，後主遣（李）福省事，遂因咨以國家大計。福往具宣聖旨，聽亮所言。至別去數日，忽馳思未盡其意，遂卻騎馳還見亮，亮謂福曰：「孤知君還意，近日言語，雖彌日有所不盡，更來一決耳。君所問者，公琰其宜也」。福謝：「前實失不咨請公，如公百年後，誰可任大事者？故輒還耳。乞復請，蔣琬之後，誰可任者？」亮曰：「文偉可以繼之。」又問其次，亮不答。福還，奉使稱旨。諸葛亮死後，劉禪完全遵照了諸葛亮的遺命，「亮卒，以（蔣）琬為尚書令，俄而加行都護，假節，領益州刺史，遷大將軍，錄尚書事」；蔣琬死後，又以費禕為大將軍，錄尚書事，執掌軍政大權。費褘之後，掌握蜀漢軍權的是大將軍姜維。姜維是諸葛亮在第一次北伐時收降的「涼州上士」，其是諸葛亮精心培養的軍事繼位人。陳壽著《三國誌》，將上述三人共列一傳；諸葛亮之後，蜀漢王朝不置丞相一職，而裴松之與干寶稱此三人為「蜀相」，足見諸葛亮繼位人對於蜀漢政權的重要意義。
蔣琬，零陵人，弱冠時已經知名於世，「以州書佐隨先主入蜀，除廣都長」，，諸葛亮對其格外器重。《三國誌·蔣琬傳》有這樣一段記載：先主嘗因遊觀奄至廣都，見琬眾事不理，時又沈醉，先主大怒，將加罪戮。軍師將軍諸葛亮請曰：「蔣琬，社稷之器，非百里之才也。其為政以安民為本，不以脩飾為先，原主公重加察之。」先主雅敬亮，乃不加罪，倉卒但免官而已。
蔣琬治理一縣，因不理事而被罷官，與龐統任耒陽令不治被免有異曲同工之妙，而諸葛亮對其的器重與庇護從中也可見一斑。諸葛亮開府治事後，即任命其為東曹掾，舉茂才，蔣琬辭讓，諸葛亮教答曰：「思惟背親捨德，以殄百姓，眾人既不隱於心，實又使遠近不解其義，是以君宜顯其功舉，以明此選之清重也。」可見諸葛亮對蔣琬才能的肯定與信任。諸葛亮連年北伐，蔣琬留守後方，「常足食足兵以相供給」。諸葛亮每與人語，便稱讚說：「公琰托志忠雅，當與吾共贊王業者也」，並且秘密奏表後主：「臣若不幸，後事宜付蔣琬」。可以看出，諸葛亮已將蔣琬視為自己的第一繼位人。蔣琬之所以為諸葛亮所看重，除了自身所展現的傑出政治才能之外，其屬於荊州集團青年才俊這一身份也是重要因素。同一時期的荊州集團青年人才之中，馬謖兵敗身亡，向寵雖然軍事才能突出，但政治方面沒有可以稱道的地方，而作為諸葛亮的繼位人，政治才能突出是必需的，其餘董厥、郭攸之、樊建等人，才能平平，因此，蔣琬便成為諸葛亮繼位人的第一人選。
諸葛亮去世後，蔣琬「為尚書令，俄而加行都護，假節，領益州刺史，遷大將軍，錄尚書事，封安陽亭侯」，後來又開府治事，升為大司馬，執掌了蜀漢軍政大權。諸葛亮新亡，蜀漢王朝面臨嚴重危機，「遠近危悚」，蔣琬「出類拔萃，處群僚之右，既無戚容，又無喜色，神守舉止，有如平日，由是眾望漸服」，挽救了蜀漢王朝的一場危機。需要指出的是，蔣琬並非單獨執政，而是逐漸讓渡了一部分權力給諸葛亮指定的另外一位繼位人費禕。
費禕，江夏人，年輕時隨族父伯仁「遊學入蜀」，與蔣琬一樣。劉備立太子，費禕因為才學名氣，遂「為舍人，遷庶子」，後主劉禪繼位後，任黃門侍郎。費禕的才能也被諸葛亮看重，據《三國誌·費禕傳》載：「丞相亮南征還，群僚於數十里逢迎，年位多在禕右，而亮特命禕同載，由是眾人莫不易觀。」
費禕政治才華真正展現是在出使東吳時。諸葛亮南征歸來後，「以禕為昭信校尉使吳。孫權性既滑稽，嘲啁無方，諸葛恪、羊道等才博果辯，論難鋒至，禕辭順義篤，據理以答，終不能屈。」「孫權每別酌好酒以飲禕，視其已醉，然後問以國事，並論當世之務，辭難累至。禕輒辭以醉，退而撰次所問，事事條答，無所遺失。」費禕所展現的才華令孫權為之折服，並稱「君天下淑德，必當股肱蜀朝，恐不能數來也。」諸葛亮北伐時，請費禕為參軍，「以奉使稱旨，頻煩至吳」。這其中除了費禕本人的傑出才能之外，也表現了諸葛亮的知人善用。諸葛亮臨終時，指定了蔣琬和費禕這兩位繼位人，蔣琬執掌蜀漢軍政大權，先任尚書令，後任大將軍，費禕繼蔣琬為尚書令。尚書令在後漢三國時對君主負責，總攬一切政令，後來更是相當於丞相之任。由費禕出任尚書令實際上是分割了內政上的部分權力。
費禕於公元243年出任大將軍、錄尚書事。第二年，曹魏大將軍曹爽、征西將軍夏侯玄攻打漢中，蜀漢鎮北大將軍王平率軍拒敵，費禕率軍救援，魏軍退兵。曹爽此次伐蜀，意在「立威名於天下」，本人則沒有任何實戰經驗，且不聽司馬懿的諫阻，一意孤行，結果「關中及氐、羌轉輸不能供，牛馬騾驢多死，民夷號泣道路。入谷行數百里，賊因山為固，兵不得進」，曹爽「乃引軍還」。這是諸葛亮死後，蜀漢對曹魏的第一次軍事勝利，但此次勝利主要功臣是王平，費禕並未表現出其軍事能力。
姜維，曹魏天水郡人，為郡郎中，參本郡軍事。建興六年（公元228年），諸葛亮第一次北伐，姜維降蜀。諸葛亮對姜維刮目相看，格外垂青，《三國誌·姜維傳》有如下記載：亮辟維為倉曹掾，加奉義將軍，封當陽亭侯，時年二十七。亮與留府長史張裔、參軍蔣琬書曰：「姜伯約忠勤時事，思慮精密，考其所有，永南、季常諸人不如也。其人，涼州上士也。」又曰：「須先教中虎步兵五六千人。姜伯約甚敏於軍事，既有膽義，深解兵意。此人心存漢室，而才兼於人，畢教軍事，當遣詣宮，覲見主上。」
諸葛亮選擇姜維作為其隴右攻守策略的重要人選，同時將其視為自己的軍事繼位人，任命其為中監軍征西將軍，跟隨自己北伐。由於諸葛亮獨攬軍政大權且用兵謹慎，姜維一直沒有單獨領兵作戰的機會。公元234年八月，諸葛亮病逝於五丈原，姜維負責全軍撤退時殿後，司馬懿率軍追趕，「姜維令（楊）儀反旗鳴鼓，若將向宣王（司馬懿）者，宣王乃退，不敢逼」，初次展示了其過人的軍事才華。
返回成都後，姜維「為右監軍輔漢將軍，統諸軍，進封平襄侯」。延熙元年（公元238年），姜維「隨大將軍蔣琬住漢中」，實際指揮軍事，不久，蔣琬陞遷大司馬，姜維也以司馬職銜，參與軍政決策，並「數率偏軍西入」，領軍北伐。延熙六年，姜維「遷鎮西大將軍，領涼州刺史」，實際上成為蜀漢政權的軍事領導人。蔣琬去世後，姜維「遷衛將軍，與大將軍費禕共錄尚書事」。
延熙十六年，費禕遇刺身亡，蜀國的軍事大權完全掌握在姜維手中。姜維完全採取諸葛亮以攻為守的方針，不顧蜀國國力，「玩眾黷旅」，頻繁發動對曹魏的戰爭。姜維連續三年對曹魏用兵，雖有小勝，但都因糧食運輸困難，不得不撤軍。此後，姜維對曹魏用兵，屢屢受挫，至景耀五年（公元262年），姜維「累年攻戰，功績不立，而宦官黃皓等弄權於內，右大將軍閻宇與皓協比，而皓陰欲廢維樹宇。維亦疑之。故自危懼，不復還成都」。