姜維自幼少孤，和母親壹起生活。他喜好鄭玄的經學，在郡中做上計掾，不久，任州中從事。姜維的父親姜冏曾為郡中功曹，羌族、戎族叛亂時，他親自保護郡太守，戰死在疆場。因此，魏朝賜姜維中郎，命他參與管理本郡的軍事。
建興六年(魏太和二年，228年)春，蜀丞相諸葛亮第壹次兵出祁山(今甘肅東南部山地)。派鎮東將軍趙雲、揚武將軍鄧芝占據箕谷(今陜西寶雞南)，佯從斜谷道(今陜西眉縣西南)攻鄖，以牽制魏軍主力。魏明帝曹睿派曹真率關右諸軍，在郿重兵設防，諸葛亮卻親率大軍攻祁山。時天水太守馬遵正帶姜維和功曹梁緒、主薄尹賞、主記梁虔等人隨雍州刺史郭淮在各地視察。馬遵聞蜀軍至祁山後，諸縣響應，郭淮聞後，決定東行，回上邽守備。馬遵疑姜維等人有異心，於是，也乘夜隨郭淮至上邽。姜維發現馬遵已走，忙追隨其後，可惜晚了壹步，待姜維等人至上邽，城門已閉，不肯放其入城。姜維等人又返回冀縣，冀縣也不放姜維等人等進城。姜維等害怕，只好去投諸葛亮。時蜀軍先鋒馬稷因違背諸葛亮的部署，又不聽裨將軍王平勸阻，擅自放棄街亭，依山立寨，以為據高臨下擊魏軍勢如破竹。結果被魏左將軍張郃擊敗，失守戰略要地街亭(今甘肅莊浪東南隴城鎮，壹說今天水東南)。馬稷喪失街亭，使諸葛亮的主力側翼受威脅，整個作戰計劃遭到破壞。諸葛亮只好攻克西縣，率千余戶和姜維等人班師。姜維於是同其母失散。
諸葛亮喜姜維有膽智，命其為倉曹掾，加奉義將軍，封當陽亭侯。姜維時年二十七歲。
諸葛亮給留府長史張裔、參軍蔣琬寫信，對姜維贊賞不已，信中說：“姜伯約忠勤時事，思慮精密，考其所有，永南(李邵)、季常(馬良)諸人不如也。其人，涼州上士也 。”信中還說：“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”(《三國誌·蜀書·姜維傳》)。不久，姜維就升任中監軍、征西大將軍。
孫盛《雜記》記載，姜維投奔諸葛亮，跟母親失散了。後來，他接到母親的書信，讓他設法回去。姜維說：“良田百頃，不在壹畝；但有遠誌，不在當歸。”這記載不太可信。因為姜維粗知學術，待母不至如此。
建興十二年(234年)二月，諸葛亮率軍10萬出斜谷攻魏，為魏大將軍司馬懿所拒。二軍相持百余日。其間，諸葛亮數番挑戰，司馬懿堅壁不出，欲待蜀軍糧盡，相機反攻。諸葛亮派入送司馬懿女人衣服羞辱之，欲激司馬懿出戰，司馬懿仍不出戰。為平息部屬不滿情緒，故意上表請戰，魏明帝派衛尉辛毗為軍師制止之。以後，諸葛亮壹來挑戰，司馬懿就要帶兵出擊，辛毗杖節立於軍門，司馬懿便不出兵。辛毗壹到，姜維就對諸葛亮說：“辛佐治杖節而到，賊不復出矣。”諸葛亮說：“彼本無戰情，所以固請戰者，以示武於其眾耳。將在軍，君命有所不受，茍能制吾，豈千裏而請戰邪”(《資治通鑒·卷第七十二》)！八月，諸葛亮病故於五丈原(今陜西眉縣西南)軍中，蜀將秘不發喪，整軍後退。當地百姓見蜀軍撤走，向司馬懿報告，司馬懿出兵追擊，姜維令楊儀返旗鳴鼓，做出回擊的樣子，司馬懿以為中計，急忙收軍退回，不敢逼近。於是蜀軍安全而撤，百姓作諺語道：“死諸葛走生仲達”(《晉書·宣帝傳》)。姜維回成都後，任右監軍、輔漢將軍，統率諸軍，進封平襄侯。
延熙元年(238年)，姜維隨大將軍蔣琬駐紮漢中。蔣琬升大司馬後，任命姜維為司馬，多次率領偏師西進。延熙六年(243年)，姜維升任鎮西大將軍，兼任涼州刺史。
延熙九年(246年)，汶山郡(郡治綿質，今四川汶川西南)平康縣(今四川松潘西)的少數民族聚眾起事，反抗蜀漢統治。姜維率軍征討，恩威並施，迅速平定。
延熙十年(247年)，姜維升任衛將軍，與大將軍費柿***錄尚書事。同年，汶山郡平康縣的夷族起事，姜維率兵討平。不久，雍州(治長安，今西安西北)、涼州(治姑臧，今甘肅武威)等地區的羌胡族人背魏降蜀。姜維率兵出隴右(今甘肅隴山、六盤山以西)接應，與魏雍州刺史郭淮、討蜀護軍夏侯霸戰於洮西(洮水以西)。胡族首領白虎文、治無戴等率部降蜀，姜維將其遷至蜀境。未遷走者皆為郭淮擊平。
延熙十二年(249年)，朝廷授予姜維符節。秋，姜維督軍進攻雍州(今陜西關中及甘肅東部)，依傍曲山(今甘肅岷縣東百裏)築兩城。姜維熟悉隴西風俗民情，欲誘羌胡歸蜀，以控制該地區。派牙門將句安、李歆等人駐守，並聯合羌胡人進攻附近各郡。魏軍則以征西將軍郭淮與雍州刺吏陳泰統兵抵禦。郭淮采取圍城打援策略，命陳泰討蜀護軍徐質，南安太守鄧艾進圍曲城(今甘肅岷縣東漳南)，切斷交通及水源，曲城蜀軍困窘不堪。姜維被迫領兵救援，進至牛頭山(甘肅岷縣東南，洮河南岸)，為陳泰軍所阻。姜維聞郭淮率軍進逼洮水，企圖切斷退路，迅速率軍撤回。而句安、李歆等人因孤立無援，最終降魏。郭淮又西擊羌人各部，留鄧艾屯白水(今甘肅白龍江)北岸，以防蜀軍反攻。姜維聞訊後，令廖化駐軍白水南岸牽制鄧艾，自率重兵奔襲洮城(今甘肅臨潭西南)。後為鄧艾所識破，並於當夜搶占洮城，姜維只得撤軍退走。
延熙十三年(250年)十二月，姜維再次出兵隴右(今甘肅隴山、六盤山以西)，聯合羌人，攻魏西平未克，俘魏中郎將郭循而還。
姜維認為自己熟悉西部風俗，又依仗才兼文武，想用羌族、胡族為羽翼，並說“謂自隴以西可斷而有也”(《三國誌·蜀書·姜維傳》)。因此，他常常提出要大舉興兵。費祎多次制止他，撥給他的部隊也從未超過萬人。
費祎還對姜維說：“吾等不如丞相亦已遠矣，丞相猶不能定中夏，況吾等乎！不如且保國治民，謹守社稷，如其功業，以俟能者，無為希冀僥幸，決成敗於壹舉；若不如誌，悔之無及”(《資治通鑒·卷第七十六》)。
延熙十六年(253年)春，費祎去世，姜維得行其誌。三月，吳太傅諸葛恪再次興師攻魏，發兵20萬進攻淮南(參見南安、合肥之戰)。姜維也乘機率數萬人出石營(今甘肅省西和縣西北)，經董亭(今甘肅省天水市西南)，包圍南安，魏雍州刺史陳泰率軍解圍，進至洛門(即洛門聚，今甘肅甘谷西)時，姜維因久攻南安不克，軍糧已盡，撤圍退走。
延熙十七年(254年)，姜維主持蜀國內外軍事。二月，魏中書令李豐與皇後之父光祿大夫張緝等密謀廢易大臣，欲以太常夏侯玄代替司馬師為大將軍。事泄，司馬師殺李豐、夏侯玄等，廢張皇後，魏國壹時陷於混亂。魏狄道長李簡密向蜀漢請降。六月，姜維乘機率軍攻魏，李簡獻城降，姜維占狄道(今甘肅臨洮)。十月，姜維率軍進圍襄武(魏隴西郡治，今甘肅隴西南)。魏將徐質反擊，蜀前軍蕩寇將軍張嶷戰死。姜維率軍繼至，擊敗魏軍，斬殺徐質。魏軍撤退，姜維乘勝進擊，破河關(今甘肅臨夏西北)、臨洮(今甘肅岷縣)等縣，並遷河關、臨洮、狄道三縣民入川，率軍撤回。
延熙十八年(255年)七月，蜀衛將軍姜維乘魏大將軍司馬師病亡之際，督車騎將軍夏侯霸、征西大將軍張翼等數萬人攻魏(參見狄道之戰)。八月，到達枹罕(今甘肅臨夏東北)，遂向狄道(今甘肅臨洮)進軍。魏征西將軍陳泰命雍州刺史王經率所部進駐狄道，待他率主力自陳倉(今陜西寶雞東)到達後，再鉗擊蜀軍。王經不俟陳泰軍至即擅擊蜀軍，姜維率軍先後故關(今甘肅臨洮北)、洮西大敗王經，魏軍大部傷亡或逃亡，損兵數萬，王經只殘部萬人還保狄道。姜維乘勝圍狄道城。魏大將軍司馬昭命長水校尉鄧艾出任安西將軍，與陳泰並力抗擊蜀軍，並遣太尉司馬孚為後援。陳泰與鄧艾軍會合後，分三路進至隴西，避開蜀軍，出其不意地繞過高城嶺(今甘肅渭源西北)，進至狄道東南山上，燃火擊鼓與城內聯絡，守軍見援軍至，士氣大振。姜維即督軍沿山進攻，被魏軍擊退。這時陳泰揚言截斷蜀軍退路，姜維遂於九月二十五日撤軍退走鐘堤(今甘肅臨洮南)。