建安十六年（211年），曹操以征讨汉中张鲁为名，派兵西进关中，意图吞并西凉势力。马超时任西凉联军统帅，识破曹操“假道灭虢”之计，联合韩遂、侯选等关中十部势力，集结十万兵马，据守潼关，爆发历史上著名的“潼关之战”。
血战潼关：
马超亲率西凉铁骑突袭曹军，凭借精湛骑射与悍勇冲阵，多次击破曹操先锋部队。史载曹军“士卒皆重铠，以绳连腰”，马超令骑兵以长矛拖拽绳索，致使曹军阵型大乱，溃退时自相践踏，死伤惨重。曹操险些被生擒，割须弃袍方得脱身，叹曰：“马儿不死，吾无葬地也！”
渭南对决：
曹操渡渭水筑冰城固守，马超率骑兵昼夜骚扰，断其粮道。一次夜袭中，马超单骑破阵，直冲曹操麾盖，曹将许褚奋死力战，持盾护主，二人激斗三十余合不分胜负。虽因韩遂遭离间计导致联军内讧最终兵败，但马超之勇已震彻中原。
英雄之志：
败退凉州后，马超辗转投奔刘备。其军事才能与声望深受重视，刘备伐蜀时命其引兵屯驻成都城外，益州守军见“锦马超”旗号皆胆裂，刘璋遂降。马超终成蜀汉五虎上将，官至骠骑将军，领凉州牧，一生以“兴复汉室，雪家族之仇”为志。
后世赞颂：
《三国演义》诗云：“潼关战败望风逃，孟德怆惶脱锦袍。剑割髭髯应丧胆，马超声价盖天高！”马超以其骁勇善战、忠烈慷慨的形象，成为后世“西凉铁骑”的精神象征。