建兴元年，赵云担任中护军、征南将军，被封为永昌亭侯，后来又升为镇东将军。建兴五年，赵云跟随诸葛亮驻守汉中。第二年，诸葛亮出兵，扬言从斜谷道进军，曹真派大军抵挡。诸葛亮命令赵云和邓芝前去抵御，自己则攻打祁山。赵云、邓芝兵力薄弱，敌军强大，在箕谷失利，但他们聚集军队坚守，没有导致大败。军队撤退后，赵云被贬为镇军将军。
《云别传》里说，诸葛亮说：“街亭撤军，士兵和将领相互失去联系，箕谷撤军，士兵和将领却没怎么失散，这是为什么？” 邓芝回答说：“赵云亲自在后面掩护，军用物资和各种器物，几乎没什么丢弃的，士兵和将领自然不会失散。” 赵云有剩余的军资绢帛，诸葛亮让他分给将士们，赵云说：“军事上没有取得胜利，为什么要赏赐呢？这些东西请全部存入赤岸的府库，等到十月作为冬天的赏赐。” 诸葛亮非常赞赏他。
建兴七年，赵云去世，被追谥为顺平侯。
当初，刘备在世的时候，只有法正被追谥；后主的时候，诸葛亮功德盖世，蒋琬、费祎肩负国家重任，也被追谥；陈祗受到宠信优待，特别加以特殊奖励，夏侯霸从远方来归附，所以也得到追谥；在这之后，关羽、张飞、马超、庞统、黄忠以及赵云才被追谥，当时的舆论认为这是很荣耀的事。
《云别传》记载后主的诏书说：“赵云过去跟随先帝，功劳积累很多。我年幼的时候，经历艰难险阻，依靠他的忠诚顺从，才渡过危险。谥号是用来表彰大功臣的，外面议论说赵云应该有谥号。” 大将军姜维等人商议，认为赵云过去跟随先帝，功劳业绩显着，治理天下，遵守法度，功绩值得书写。当阳之战，道义贯穿金石，忠诚地保卫主上，君主思念他的功劳，他以礼对待下属，下属愿意为他效死。死者如果有知，足以不朽；生者感恩，足以献身。按照谥法，柔贤慈惠称为顺，执事有班称为平，克定祸乱称为平，应该给赵云谥号为顺平侯。赵云的儿子赵统继承爵位，官至虎贲中郎，统领行领军。次子赵广，担任牙门将，跟随姜维在沓中，在战场上战死。
评论说：关羽、张飞都号称能敌万人，是当世的猛将。关羽报效曹操，张飞义释严颜，都有国士的风度。但关羽刚愎自用又自高自大，张飞性情暴躁不施恩惠，因为自身的短处导致失败，是常理之中的事。马超凭借戎族的势力和自己的勇猛，结果使家族覆灭，可惜啊！但他能在困厄中归附刘备，不是也胜过常人吗！黄忠、赵云强壮勇猛，都是刘备的得力助手，大概和灌婴、滕公是一类人吧？