建興六年（公元228年），諸葛亮出兵北伐，宣稱將由斜谷道出兵，并令趙云、鄧芝為疑軍，占據箕谷，魏大將軍曹真率領大軍阻擋，諸葛亮令趙云、鄧芝在斜谷道阻擋曹軍而自己率領蜀軍主力進攻祁山，趙云、鄧芝由于兵弱敵強，失利于箕谷，但趙云及時聚攏部隊，固守箕谷，沒有造成大的損失。部隊撤退時，趙云親自斷后，阻止曹軍追擊，因此軍資和人員的損失都不大。
而在祁山戰場，蜀軍主力因其督軍馬謖違背諸葛亮的指示，舉動失宜，被魏將張郃大敗于街亭，諸葛亮只好退兵，此次北伐以失敗告終，諸葛亮引疚上表自貶三級，趙云也被貶為鎮軍將軍（一說是減少俸祿[23]）。
蜀軍退兵時，諸葛亮曾問：“街亭退兵時，我軍編制皆混亂成一團，箕谷退兵，編制整齊一如出軍之時，這是何故？”鄧芝回答說：“趙將軍親自斷后，因此軍資沒有遺失，人員編制整齊。”當時趙云軍中尚有多余的絹布，諸葛亮下令分給趙云部隊將士。趙云說：“我軍軍事失利，怎么還能要賞賜呢？請將這些物資全部納入赤岸府庫，在十月寒冬的時候再賞賜給將士們使用。”諸葛亮對趙云品行大為稱贊。[24]
壽終正寢
趙云雕塑
趙云雕塑(15張)
建興七年（公元229年），趙云去世。
景耀四年（公元261年），劉禪下詔說：“云昔從先帝，功績既著。朕以幼沖，涉涂艱難，賴恃忠順，濟于危險。夫謚所以敘元勛也，外議云宜謚。”大將軍姜維等議，以為云昔從先帝，勞績既著，經營天下遵奉法度，功效可書。當陽之役，義貫金石。忠以衛上，君念其賞；禮以厚下，臣忘其死。死者有知，足以不朽；生者感恩，足以殞身。謹按謚法，柔賢慈惠曰順，執事有班曰平，克定禍亂曰平，應謚云曰順平侯。[25-26]
趙云有兩個兒子，長子趙統繼承其爵位，官至虎賁中郎督，行領軍；次子趙廣官至牙門將，在沓中追隨姜維時戰死沙場。[27]
主要影響編輯語音
政治
劉備在拿下成都之前，因為和將士約定，不會干預城破之后將士爭取成都府庫里的財物，導致經濟上出現了很大的問題，幸虧在劉巴的建議下發行值百錢的銅板，并統一物價才解決。[28]但就在此時，仍然有人向劉備建議將成都的房產、田產賞賜給諸將。趙云引用霍去病故事對此事進行勸諫，他認為應該把房地產歸還給百姓，讓剛剛遭遇戰禍的益州百姓安居樂業，不但保障了農業發展，而且可以順利征兵。該建議被劉備所采納。