建兴九年（231年）二月，蜀汉丞相诸葛亮第四次北伐曹魏。六月，因大雨淋漓，粮食运送不继，汉军撤退回蜀中。八月，大军退还后，负责运输粮草的李严弄虚作假，想推辞责任。吴懿和诸葛亮等联合上书后主刘禅，请求罢黜李严。
建兴十二年（234年），诸葛亮病逝。吴懿受命为汉中都督，出镇蜀汉军事重镇汉中郡，并迁任车骑将军，授予节符，领雍州刺史，进封济阳侯。建兴十五年（237年），吴懿去世。
吴懿在小说《三国演义》中出场于62至105回，形象较历史上丰满许多。
吴懿初为益州牧刘璋的部将，刘备进攻益州时，泠苞在雒城大败，吴懿自告奋勇，领兵前往救援。
不料被赵云和张飞生擒，吴懿于是归降。刘备自称汉中王，迎娶吴懿之妹。
诸葛亮出师北伐，吴懿以左将军、高阳侯的身份跟随出征，屡立战功。诸葛亮逝世后，吴懿随姜维一并镇守汉中。
历史上，吴懿也并不是什么没有才能到人！他也并不是只靠着皇亲国戚的身份换取来的好处！
实际上，吴懿也得到过诸葛亮的肯定，虽然益州人才很少，但是得到诸葛亮肯定的人才却是很少的！
就像姜维一般，后面直接成为了蜀汉的支柱，并继承了诸葛亮北伐的大志！
虽然知道不可能成功的，但是姜维却不失余忠义！
虽然最后都没有成功，自那以后，蜀汉就再也没有能力北伐了，只好转攻为守！
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