秦末刘项相争时，刘邦被项羽封于汉中。刘邦为迷惑项羽，示无归意，“烧绝所过栈道，示天下无还心”，褒斜道一度断绝。

汉武帝时拜张卬（ang音昂）为汉中守，发数万人作褒斜道500余里，据《郙阁颂》载：“凭崖凿石，处稳定柱，临深长渊，三百余丈，接木相接，号为万柱”。

东汉永平六年（公元63年）至永平九年（公元66年）、延光四年（公元125年）又两度修治。

三国时期魏蜀相争，褒斜道一度断绝，但其间也曾有四次大的修葺。

第一次为蜀后主建兴六年（公元228年），蜀将邓芝、赵云拒魏，烧毁赤崖栈道，之后诸葛亮组织人力修治。第二次在魏太和四年（公元230年），“曹真伐蜀，数道并入，深入险阻”，“凿路而前，……治道功夫，战士悉作”。第三次在蜀建兴十二年（公元234年），诸葛亮为六出祁山，大举修道并治斜谷邸阁。第四次在魏景元四年（公元263年），魏将李苞“将中军兵石木工二千人，始通阁道”。

三国时的褒斜栈道，因诸葛亮屡为水患之苦，乃取其立柱，改成“千梁无柱式”。

西晋泰始元年（公元270年）至太康元年（公元280年）也曾两度修治褒斜道。其后据《石门铭》载：“自晋氏南迁，斯道废矣”。

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自北魏以后，褒斜道线路多次变化。

北魏正始四年（公元507年）修治自回车至褒谷的栈道。回车道新线将褒斜道北段改为北连陈仓故道北段，南越紫柏山、紫关岭至回车而后接秦汉褒斜道南段。其路线大致相当于元代以后的连云栈道线和今宝（鸡）汉（中）公路线。

唐代前期，褒斜旧道仍通行旅，但非驿路。唐中叶以后，褒斜道已离旧线，行于宝鸡、散关、凤州间的陈仓道。