小说中，在刘备攻打长沙时投靠的，他一直都是刘备的部曲。
在正史上，魏延崭露头角是在刘备入川的战斗中。
在刘备应刘璋之邀，入川帮助刘璋抵御张鲁，魏延随刘备入蜀作战，刘备军北上抵抗张鲁，驻守葭萌关。
后来刘备与刘璋决裂，起兵攻打刘璋，派遣与卓膺、黄忠一起占据涪城。
当时刘备军兵不满万，孤军无粮，而刘璋拒绝坚壁清野的战术，派遣刘璝、张任、泠苞、邓贤、吴懿等将领率领精锐前去阻击刘备军。
刘备军大破刘璋军，后来派遣黄忠、魏延等分统军队平定广汉郡，数有战功，迁升为牙门将军。
魏延随刘备攻克重镇雒城，并与诸葛亮、张飞等人一起包围成都。
后来汉中之战，刘备收复汉中，刘备于沔阳自称汉中王，并定治所于成都。
于是当留大将以镇汉中，当时大多数人的意见都认为张飞应当担任汉中太守，张飞也觉得这个位置非自己莫属。
但是刘备却意外的提拔魏延为汉中都督、汉中太守，并将魏延从牙门将军升为镇远将军，全军上下听闻此事一片震惊。
在接受任命之后，刘备大会群臣，问魏延道：“委任你这个重任，你打算说点什么吗？”
魏延朗声答道：“如果曹操举倾国之力前来，我请求为大王挡住他，如果是一偏将率十万大军前来，我请求为大王吞并了他。”
这句话说出来，没有一点真本事那是不可能的。
刘备听后感到十分满意，群臣也为魏延这番话而称赞其雄豪。
后来刘备称帝，建立蜀汉，魏延进封为镇北将军。
诸葛亮北伐时，魏延提出了奇袭子午谷，偷袭长安的奇谋，可是不被诸葛亮采纳，如果成功拿下关中不是不可能，都怪诸葛亮。
可是魏延的奇袭子午谷他的想法是这样的，魏延所提的子午谷奇谋其实是小看了魏国。
当时魏延提出的是带兵五千奇袭长安，没错就是五千，没有三国演义诸葛亮北伐动辄几十万。
当时的蜀国可谓到了全民皆兵的情况，蜀国人口就九十万人，其中当兵的就有十万人。
这就相当于，每十五个人中，就有一个人是士兵，其中还包括了老弱病残和妇女、儿童。
因此，当时的蜀国已经到了穷兵黩武的境地了，根本无法让魏延去做这个尝试。
并且，当时魏国的人口是四百多万人，兵力巅峰时期有五六十万，在国力上根本无法抗衡，即使攻下了长安城，也很难守住，更不要说形成制衡之势了。
要实现子午谷奇袭，也是有多先决条件的。由于古代的交通并不方便，要穿越子午谷实现奇袭，就需要非常快的速度。